Высокие технологии и их развитие
Работа добавлена: 2016-01-12





43

СОДЕРЖАНИЕ

               ВВЕДЕНИЕ_________________________________________________4

  1.  Общие сведенья о системе высоких технологий_____________6

(развитие в Украине и за рубежом)

  1.  Описание технологического процесса_____________________11

и его структуры ВТ

3.Характеристика материалов,топливно- ____________________19

энергетических ресурсов, применяемых в производстве

4.Классификация и качество выпускаемой____________________25

продукции

5. Показатели работы и пути совершенствования_______________30

высоких техногогий.

ВЫВОД_____________________________________________________37 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ_______________________________________39

ВВЕДЕНИЕ

Раньше у всех на слуху был термин «научно-техническая революция» («НТР»). Однако времена изменились, и понятие вышло из моды. Нынче со страшной силой разрекламировано словосочетание «высокие технологии» («Hi-Tech»). Видимо, подразумевается, что «НТР» успешно завершилась, а технологии стали её результатом.

Технология — это, в первую очередь, информация о том, как можно что-либо сделать. Всё начинается именно с информации — с чертежей, инструкций, формул и так далее.

Для того, чтобы сколотить табуретку или связать веник, не требуется собирать конструкторское бюро и учреждать научно-исследовательский институт. Но если требуется создать, к примеру, процессор для компьютера, то наукоёмкой будет и разработка самого изделия, и технология его изготовления.

Однако процессорами уже никого не удивишь. Удивишь, к примеру, новым коммуникатором-смартфоном с прозрачным корпусом и дисплеем. Или с выводом трёхмерного голографического изображения, как в фантастических фильмах.

Следовательно, высокие технологии — это технологии, которые требуют масштабного задействования научных и материально-технических ресурсов, представляют собой передовой рубеж развития науки и техники, воплощают в жизнь самые свежие открытия и изобретения, делают фантастику реальностью.

Впрочем, введя в оборот термин «высокие технологии», средства массовой информации не потрудились дать какое-либо конкретное определение. Соответственно, энциклопедической формулировки нет, и понятие не слишком чёткое.

Поскольку понятие не сформулировано однозначно, высокими технологиями называют вообще всё наукоёмкое и сложное. Атомную, солнечную, водородную энергетику, ракетостроение, самолётостроение, микробиологию, генную инженерию... Да вообще чуть ли всё, что для разработки требует специалистов, учёных, инженеров.

Однако мы живём в информационно-цифровую эпоху, когда без компьютеров обходится разве что сколачивание табуреток и вязание веников. (Да и то не факт, если производственный процесс автоматизирован.) Поэтому попытаемся классифицировать хотя бы информационный аспект обсуждаемого понятия.

  1.  Сущность систем высоких технологий.

Высо́кие техноло́гии (англ. high technology, high tech, hi-tech) — наиболее новые и прогрессивные технологии современности. Переход к использованию высоких технологий и соответствующей им техники является важнейшим звеном научно-технической революции (НТР) на современном этапе. К высоким технологиям обычно относят самые наукоёмкие отрасли промышленности.

Возможно также отнесение технологий к разряду "высоких" в зависимости от меры неучастия в них человека, - чем меньше участие человека в технологическом процессе, тем выше технология. К высоким технологиям относятся не только промышленные технологии, но также социальные технологии, например, системы распространения новостей, технологии коллективной работы и обучения. В связи с этим, можно говорить о высоких социальных технологиях.

Этот термин, используемый обычно средствами массовой информации (в отличие от профессиональной терминологии, используемой в научных, медицинских или технических изданиях), появился в конце 1970-х годов. Первоначально он относился к новейшим, самым последним техническим достижениям в области медицины, генетики, автоматизации, систем связи и компьютеризации. Термин «высокие технологии» обычно предполагает, что между современными запросами общества в обмене информацией, которые могут удовлетворить только новейшие технологии, и возможностями традиционной тяжелой промышленности, призванной удовлетворять физические потребности людей, существует некий разрыв. К середине 1980-х годов термин получил широкое распространение и стал относиться в основном к электронике (прежде всего к компьютерам), применяемой для повседневных нужд.

Несомненно, существенным признаком ВТ является автоматизация, базирующаяся на компьютерном управлении всеми процессами проектирования, изготовления и сборки, на физическом, геометрическом и математическом моделировании, всестороннем анализе моделей процесса или его составляющих.

Наличие рассматриваемого признака требует системного подхода к ее компьютерно-интеллектуальной среде, т.е. перехода к системам САD/САМ System. Таким путем обеспечивается сочетание гибкости и автоматизации, прецизионности и производительности. Очевидно, специфика высоких тех­нологий требует специализации таких систем на узкой группе изделий или признаков.

Системный подход предполагает использование не отдельных математических моделей, а системы взаимосвязанных моделей с непременной па­раметрической и структурной оптимизацией. Например, параметрическая оптимизация преследует цель минимизации ряда характеристик процесса размерной обработки, прежде всего энергетических затрат, минимизации толщины срезов, силы резания и уровня температуры, интенсивности окис­лительных и диффузионных процессов и т. д.

Для высокой технологии нужна высокая степень («глубина») оптимальности для сравнительно узкого конкретного диапазона условий и требований. Базой такой оптимальности могут быть только глубокие специальные исследования в этой области, разработка автоматизированных систем научного обеспечения, включая использование мирового опыта, специальных методов оптимизации, методов достижения прецизионности, технологического обеспечения функциональных свойств и др.

В современных условиях непременным признаком ВТ является их экологическая ориентация, гармонизация с окружающей средой. Важную роль играет техническое обеспечение высоких технологий, в рамках которого в качестве основных условий реализации выступают прецизионность оборудования, инструмента, оснастки, системы диагностики и контроля. Все это происходит в рамках основных направлений развития, например технологии размерной обработки, прежде всего создания новых рабочих процессов, прецизионного оборудования и средств технологического обеспечения, новых форм построения технологических процессов. Результаты развития каждого из этих направлений в сочетании с новейшими достижениями науки и смежных областей техники являются естественными истоками высоких технологий. При этом прогресс в создании рабочих процессов ВТ, как и традиционных ; технологий, является определяющим и характеризуется наиболее высокими темпами.

  Изложенное представление о высоких технологиях позволяет выделить их в качестве самостоятельного раздела технологии машиностроения. Область высоких технологий в этом плане, безусловно, обладает своей спецификой, и многие общие принципы технологии машиностроения становятся крайне не достаточными, а потому затруднительно их использование. Например, принципиальным отличием высоких технологий от аналоговых технологий является их ориентированная на объект индивидуализация, целевой характер, более жесткая связь с требова­ниями, вытекающими из заданного уровня функциональных, эстети­ческих и экологических свойств изделий.   

Несомненно, на первый план нужно вынести проблему дальнейшего совершенствования системы образования, как в Украине, так и за рубежом. Украинское высшее образование страдает недостатком пластичности, а зарубежное — недостатком фундаментальности. Кроме того, существуют границы между отечественными и зарубежными образованием и научной средой.

В высоких технологиях ведущую роль играют информационные технологии. Прогресс в этой области создает такие продукты, которые позволяют получить наиболее оперативную и полную информацию по любому вопросу. Современный человек должен уметь ориентироваться в поступающей информации и выделять наиболее важную из всего потока информации для поддержания своей профессиональной конкур Одним из решающих факторов обеспечения конкурентоспособности украинской экономики на мировом рынке должен стать выход на этот рынок с продукцией отраслей высоких технологий. Решение этой сложной задачи непосредственно связано с инновационной деятельностью, способствующей подъему и дальнейшему развитию экономики, ее технологичности и коренной модернизацией. Специфика сегодняшней ситуации заключается в том, что страна при наличии значительных фундаментальных и технологических заделов, во многом уникальной научно-производственной базы и высококвалифицированных кадров занимает далеко не первое место на мировом рынке высоких технологий. Крайне слаба ориентация существующего потенциала на реализацию имеющихся научных достижений в производстве и других сферах. Следствием этого является столь незначительный объем предложения высокотехнологической продукции на мировой рынок.

В то же время, экономически развитые страны в настоящее время для достижения высокой конкурентоспособности основной упор сделали на технологическую составляющую производственных ресурсов, повсеместно стремясь перевести экономику на инновационный путь развития, создав во многом тепличные условия для осуществления инновационных процессов. Во всех развитых странах достижение высокого технологического уровня развития непосредственно связано с деятельностью транснациональных корпораций (ТНК). Корпорации и финансово-промышленные группы в процессе своей деятельности завоевания сегментов мирового рынка создали новую мировую среду, основной характеристикой которой является интернационализация научно-технических связей.

Поэтому одной из важнейших целей политики институтов власти современной Украины должны стать активное формирование инновационной составляющей экономического роста, постепенный отход от сложившегося стереотипа страны как энергетического мирового донора. Актуальным является поиск путей и механизмов институционального воздействия на высокотехнологические отрасли отечественной промышленности с учетом возможности интернационализации ее научно-технических связей для поднятия конкурентоспособности отечественной продукции на мировом рынке. конкурентоспособности.

Важным фактором развития сектора высоких технологий в мировой экономике является становление и совершенствование систем технопарков и технополисов. Для полноценного функционирования этих образований требуется активное участие государства в их создании и поддержании. Необходимо образование специальных фондов, кредитующих рискованные научно-технические проекты, создание консультационных структур, помогающих инновационным фирмам находить и вести дела с иностранными партнерами. Целесообразно также формирование специальных баз данных по вновь возникающим проектам, которые смогли бы помочь покупателю и продавцу найти друг друга.

В настоящее время в сфере высоких технологий возникли три крупнейших центра — триада США, Япония, Западная Европа, между которыми ведется основная конкурентная борьба, стимулирующая прогресс в экономике.

2. Описание технологического процесса и его структуры ВТ

Не принижая важности других признаков ВТ и констатируя необходимость наличия всей их совокупности, необходимо выделить особую роль и значимость рабочих процессов, т.к. ожидаемый результат высоких техно­логий не может быть получен, если рабочий процесс потенциально не обес­печивает достижения необходимого уровня свойств изделия. Таким образом, рабочий процесс является базой создания высоких технологий.

Все существующие целевые рабочие процессы технологии машиностроительного производства можно разделить на восемь видов :

•       деление (дозирование) материала;

•       соединение;

•       формообразование;

•      изменение механо-физико-химических свойств материала изделий;

•       размерная обработка;

•       сборка;

•       контроль, диагностика, испытание.

    Эти широко известные и повсеместно применяемые рабочие процессы, которые обычно используются в единой системе технологической подготовки производства, в большой степени отвечают традиционным требованиям и точностным характеристикам, параметрам качества поверхностного слоя и т. д., а значит, и соответствующему уровню функциональных свойств.

Применительно к высоким технологиям требования к рабочим процессам, их роль и значимость не идентичны тем, которые приняты в традицион­ных (конвенциональных) технологиях.

    Принципиальным отличительным признаком рабочих процессов ВТ является их индивидуализация, более жесткая связь с требованиями, вытека­ющими из заданного уровня функциональных, экологических эстетических свойств изделий.

    В данном пособии внимание будет сосредоточено на рабочих процес­сах формообразования, размерной обработки, изменении механо-физико-химических свойств материала, окончательной (финишной) обработки, диагностике.

   При рассмотрении рабочих процессов следует отметить, что обработка резанием является превалирующей: в общей структуре оборудования око­ло 98 % занимают металлорежущие станки (78 % для лезвийной и 20 % для абразивной) и только 2 % оборудования для электрохимической и элек­трофизической (ЭХО и ЭФО) и комбинированной обработки.

   Различные процессы обработки резанием за счет их комбинирования и изменения режимов обладают широкими возможностями в обеспечении точности, повышении надежности и долговечности деталей машин.

В настоящее время в решении этой проблемы сформировались два направления рабочих процессов, ориентированных на:

1. Технологическое обеспечение параметров поверхностного слоя дета­ лей машин, определяющих их функциональные свойства.

2.  Непосредственное обеспечение функциональных свойств деталей машин.

Второе направление является перспективным, так как рассмотрение эксплуатации детали как последней операции технологической подготовки по­зволяет в значительной мере снизить себестоимость изготовления, обеспечивая надежность и долговечность.

Основные направления развития обработки резанием связаны с ее интенсификацией за счет новейших и синтеза существующих методов обработки. Основная тенденция смещения технологических показателей в размерном обработке в направлении более высоких степени точности и качества изменяет соотношение отдельных видов обработки:  уменьшается объем токарной обработки за счет внедрения абразивной, увеличивается доля шлифования,  и,  напротив,  внедрение лезвийной обработки сверхтвердыми материалами может вытеснить абразивную обработку.

Возрастает доля сверхскоростного резания, позволяющего повысить скорости и подачи в несколько десятков раз. Так, например, для фрезерования до 100 м/с и 14000 мм/мин соответственно.

Среди принципиально новых следует выделить вибрационное и ударно-импульсное резание, резание с опережающим пластическим деформированием, резание в оригинальных технологических средах, в том числе в среде охлажденных ионизированных газов, а также СОЖ под высоким давлением, «сухое» резание и резание с минимальной смазкой.

Новый уровень финишной обработки может быть достигнут на основе развития нового направления в размерной обработке — триботехнологии.  За счет комбинированного воздействия алмазно-абразивного, деформирующего и антифрикционного инструмента обеспечивается управление как геометрическими, так и физико-химическими параметрами поверхности. При этом достигается повышение ресурса, например пар трения, в 3 — 10 раз.

Достижения размерной обработки связаны с применением таких рабочих процессов, как плазменно-механическая; гидролучевая, обеспечивающая высокую производительность особенно при обработке композиционных материалов и пластмасс (отсутствие температурного влияния, экологическая чистота и пожаробезопасность при резке пластмасс и композитов); комбинированные методы шлифования на основе использования традиционных, электроэрозионных и электрохимических, эрозионнохи мических методов обработки, совмещение ультразвуковой и электроэрозинной обработки.

Лазерная обработка может превалировать над электроннолучевой, а также возможно появление новых физико-химических методов обработки, использующих новые теплофизические явления, которые позволят обрабатывать композиционные материалы, керамику и др.

Среднее и малое производство

Крупное децентролизованное производство     

Автономные производственные ячейки сегменты, модули

Тотальное управление качеством

Самообучающиеся интеллигентные системы конструирования, планирования, изготовления и сборки

Интегрированная конструкторско-технологическая

Интегрированная конструкторско-эксплуатационная

Интегрированная технологически-эксплуатационная

Специализированная

Интегрированная технологоэкономическая

Порядок разработки рабочих процессов ВТ

Подчеркивая системность, как один из основных признаков высоких технологий, необходимо рабочие процессы выделить как определяющий элемент всего технологического процесса в случае обработки материала резанием .

Для того чтобы технологический процесс обеспечивал необходимое качество, производительность, себестоимость и прибыль, технологическая система и рабочий процесс должны обладать характеристиками, соот­ветствующими уровню требований по целому комплексу критериев.

Для технологической системы (станок, приспособление, инструмент, технологическая среда, измерительно-диагностическая система) к таким харак­теристикам можно отнести динамические, точностные, энергетические экономические, надежности.

Для рабочего процесса его характеристики должны отвечать таким критериям, как силовой, температурный, вибрационный, интенсивности физико-химического взаимодействия, устойчивости, экологический, экономический.

Рабочие процессы, в частности, как и высокие технологии, в целом жестко специализированы, тем не менее можно ориентироваться на такой порядок их разработки :

• На этапе маркетинга оценивается изделие как совокупность потребительских свойств, а затем определяется уровень тех потребительских свойств I и изделия, которые в состоянии обеспечить его конкурентоспособность.

 

Технологическая система:

- станок

- приспособление

- инструмент

- заготовка

-технологическая среда

Критерии:

- динамические

- точностные

- энергетические

- экологические

- надежности

Рабочий процесс.  Критерии соответствия новому уровню функциональных свойств :   

- силовой

- температурный

- вибрационный

- интенсивности физ-хим

- взаимодействия

- устойчивости

- экологический

-э кономический

Технологический процесс:

•  производительность

•  качество

•  себестоимость прибыль

Изделие (деталь):

- конкурентоспособное,

- обладающее новым уровнем функциональных эстетических, экологических свойств

Определяются требования к качеству деталей, узлов в соответствии с уровнем функциональных свойств  конечного продукта.

•      Выделение из требуемых геометрических, механофизико-химических параметров качества поверхности и поверхностного слоя деталей тех, достижение которых требует нетрадиционных решений.

•      Определение традиционных критериев для уровня характеристик нетра­ диционного рабочего процесса, потенциально способного обеспечить получе ние требуемых функциональных, эстетических и экологических свойств изделия.

•      Выявление предпосылок создания нового рабочего процесса на базе использования традиционных и нетрадиционных способов обработки и тех­ нического оснащения.

•      Создание физической и математической модели рабочего процесса и их теоретическое и экспериментальное всестороннее исследование.

•      Многопараметрическая оптимизация рабочего процесса (физические, технологические, экономические критерии).

•      Создание систем диагностики рабочего процесса и его технического оснащения.

•      Разработка технологического процесса на основе созданного рабоче­ го процесса и его реализация.

•      Оценка соответствия реального уровня функциональных, эстетичес­ ких, экономических свойств изделия требуемому.

Ориентировочность приведенного алгоритма разработки рабочего процесса ВТ означает, что значимость и необходимость тех или иных этапов различны в зависимости от решаемой задачи.

Поскольку рабочие процессы высоких технологий строго объектоориен-тированы, то изложенный порядок следует рассматривать лишь в концептуальном плане. Появление новых материалов, обнаружение новых физических и иных эффектов, развитие способов получения изделий наращиванием микро- и субмикрообъемов несомненно внесут коррективы в сегодняшние пред­ставления о создании рабочих процессов высоких технологий.

В следующих подразделах представлены наиболее характерные рабочие процессы систем высоких технологий, определяющих технологические достижения XX века, а также парадигмы производства будущего и перспективы развития технологий и технического интеллекта.

  1.  Характеристика материалов, топливно-энергетических ресурсов, применяемых в производстве.

Среди вопросов, требующих исследования, разработки и интенсивного решения опережающими темпами, первоочередными являются следующие:

-создание быстроперестраиваемых комплексов различного технологического назначения, оснащенных автоматизированной имеханизированной технологической оснасткой второго поколения;

- широкое применение систем автоматизированного проектирования,

технологической подготовки производства и интегральных систем управления производством;

- применение принципиально новых видов материалов, обладающих по

сравнению с традиционными материалами высокими физико-механическими свойствами, устойчивостью к износу и изменению геометрической формы;

- создание и совершенствование промышленной технологии и

оборудования для получения широкой номенклатуры высокопрочных,

коррозионно-стойких, жаростойких композиционных покрытий на основе

вакуумно-плазменного и детонационно-газового методов;

- широкое применение при конструировании и применении новых видов технологической оснастки композиционных материалов и пластических масс, способных заменить черные и цветные металлы и сплавы и существенно улучшить эксплуатационные свойства, качество и долговечность оснастки;

- разработка технологий и оборудования с применением высоких давлений и вакуума для формирования и калибровки изделий сложной формы, синтеза инструмента.

Результирующая задача – совершенствование и дальнейшее развитие автоматизированной системы технологической подготовки и контроля производства в области управления предприятием, экономного использования материалов и решения производственных заданий.

Основными компонентами данного комплекса является:

- гибкие системы проектирования, изготовления и сборки, управляемые ЭВМ;

- высокоэффективные рабочие процессы;

- широкая кооперация и поставка деталей строго по графику;

- системы снабжения и обеспечения производственных процессов;

- компьютерные автоматизированные системы (CAD- проектирование; СА -планирование; САМ – производство; САО – обеспечение качества; САА – сборки).

Наиболее перспективным путем повышения производительности труда на стадии технологической подготовки производства является автоматизация на базе широкого использования средств вычислительной техники. При этом

необходимо работать над разработкой единого математического и

программного обеспечения, автоматизированных систем проектирования,

технологической подготовки, планирования и организации производства.

Говоря об экономической стороне автоматизации необходимо подчеркнуть, что только комплексная автоматизация дает возможность создания структуры промышленного предприятия, отвечающую требованиям эффективного использования прогрессивного оборудования.  Надежность работы машин непосредственно связана с качеством поверхностного слоя деталей, которое характеризуется геометрическими и физико-механическими параметрами. От качества поверхностного слоя зависят эксплуатационные свойства: сопротивление усталости, износостойкость, коррозионная и жаростойкость, сопротивление контактной усталости и др.

Оптимальная поверхность должна быть достаточно твердой, иметь

остаточные сжимающие напряжения, мелкодисперсную структуру, сглаженную форму микронеровностей с большой площадью опорной поверхности. Физико-механические параметры поверхности достигаются нанесением на них соответствующих покрытий вакуумно-плазменным, детонационно-газовым, лазерным и др. методами.

В зависимости от назначения изделия, условий его работы, материала и

теплостойкости должен быть решен комплекс задач по выбору состава и

конструкции покрытия, оптимизации параметров его нанесения. Так при

упрочнении режущего инструмента наибольшее распространение получили

покрытия на основе соединений титана – нитрид титана (NiN), карбид титана

(ТiC), карбонитрид-титана (ТiCN).

Для эффективной обработки трудно обрабатываемых материалов

разработан ряд покрытий для режущих инструментов применительно к

определенным группам жаропрочных и высоколегированных сталей и сплавов.

Эффективные покрытия:

- для жаропрочных деформируемых сплавов и высоколегированных

сталей – композиционное покрытие нитридов титан-хром (Тi/CrN), состоящее

из 30% хрома и 70% титана (по массе);

- для хромистых нержавеющих и хромо-никелиевых сталей и сплавов –

композиционное покрытие нитридов цирконий-гафний (Zr/Hf-N), состоящее из

80% циркония и 20% гафния (по массе);

- для титановых сплавов – нитрид циркония (ZrN).

Нанесение этих покрытий на рекомендуемый справочной литературой

режущий инструмент позволяет увеличить его стойкость в 1,6-2 раза.

Повышение надежности и работоспособности наиболее ответственных и

тяжелонагруженных деталей машин, работающих в условиях длительного

трения, эрозионного воздействия, значительных механических и тепловых

нагрузок, определяющих в связи с этим ресурс изделия, достигается методом

детонационно-газового упрочнения путем нанесения на рабочие поверхности

деталей упрочняющих и защитных покрытий импульсным высокоэнергетическим напылением порошкообразного материала с заданными технологическими характеристиками.

Основными преимуществами метода детонационно-газового напыления в сравнении с другими методами газо-термического высокотемпературного напыления (электродуговая металлизация, газопламенное и плазменное напыление) являются:

- возможность нанесения покрытий на холодную деталь (без необходимости предварительного, сопутствующего либо последующего ее

нагрева);

- высокая прочность сцепления (когезия) покрытия с материалом детали;

- незначительный нагрев детали при напылении (до 200°С), что позволяет наносить покрытия на окончательно обработанные детали;

- возможность нанесения чрезвычайно широкого круга материалов

(металлов и сплавов, различных видов керамики – оксидов, карбидов и т.д.,

металлокерамики, а также их смесей).

Эффективность применения детонационных покрытий связана, прежде

всего, с повышением срока службы упрочненных деталей. Причем, увеличение затрат на их изготовление значительно ниже по сравнению с экономией от увеличения срока их службы. Кроме того, детонационное напыление в целом ряде случаев позволяет заменить дорогостоящие стали и цветные металлы на более дешевые недефицитные материалы за счет придания необходимых эксплуатационных свойств только рабочим поверхностям, непосредственно подверженным влиянию неблагоприятных факторов, вместо упрочнения детали в целом. Все вместе это обуславливает получение значительной экономии материальных и энергетических ресурсов, а также улучшение экологической ситуации.

С помощью широко применяемых технологий окончательной обработки (шлифование, хонингование, доводка) создается необходимая форма поверхности с заданной точностью. Однако в ряде случаев традиционные технологии не обеспечивают оптимальное качество и точность рабочих поверхностей. В этих случаях целесообразно использовать технологии поверхностного  пластического деформирования (обкатывание и раскатывание шаровым и роликовым инструментом, алмазное выглаживание, ударная обработка специальным инструментом).

В результате упрочняется поверхностный слой, повышается износостойкость, работающих при переменных нагрузках в 1,5-2 раза.

Другим перспективным направлением при изготовлении и ремонте

деталей является отделочно-зачистная обработка и одна из ее разновидностей

виброобработка. Широкие технологические возможности этого метода в

сочетании с высокой производительностью на очистных, доделочных, шлифовально-полировальных и упрочняющих операциях поставили его в число наиболее приемлемых и перспективных способов обработки деталей.

Особый интерес представляет дальнейшее развитие и широкое применение технологии быстрого изготовления заготовок деталей, получаемых

точным литьем в оболочковые формы на базе систем быстрого прототипирования. Система быстрого прототипирования позволяет получать физическую копию трехмерной компьютерной модели детали любой сложности, запроектированной с помощью различных систем САПР. В основе этой технологии лежит процесс выращивания физической копии компьютерной модели последовательно отверждением полимерной жидкости (метод стериолитографии) или из слоев ламинированной бумаги, фольги путем ее послойного раскроя лучом лазера с последующим термопрессованием слоев (метод тонких пленок). При использовании традиционной технологии нужны две металлические пресс-формы: модельная и стержневая, очень дорогостоящие и трудоемкие. Применение же систем быстрого прототипирования позволяют сократить до 70% время и трудоемкость создания прототипа изделия; создается полная индивидуализация прототипа, а сам технологический процесс является экологически чистым и безотходным.

Основные направления развития технологии размерной обработки,

учитывающие как организационные технические факторы, так и рабочие

процессы размерной обработки:

- разработка новых принципов организации технологии, дающих

возможность управлять ее параметрами и структурой в цикле проектирования и

изготовления;

- интенсификация и повышение качества за счет новейших и синтеза

существующих рабочих процессов;

- создание новых прогрессивных средств технологического оснащения

(оборудование, оснастка, инструмент), в том числе гибких модулей.

  1.  Классификация и качество выпускаемой продукции.

               Если определение «высокие технологии» сформулировать, то вытекает такае классификация:

  1.  Беспроводные технологии

Мобильная связь, в том числе сотовая, а также всякие иные способы современные передачи данных посредством радиоволн. Wi-Fi и Bluetooth относятся сюда же.

Ну а поскольку нынче ведётся разработка мобильных сетей четвёртого поколения, очень наукоёмкая и требующая задействования специалистов, то данная область тоже относится к высоким технологиям.

  1.  Нанотехнологии

Нанотехнологии имеют дело с разработкой всякого разного на молекулярном уровне. И даже на атомарном. Нужны специалисты по коллоидной физике, молекулярной биологии, ну и, конечно, по микроэлектронике.

Процессоры для компьютеров содержат элементы размером 45 нанометров. Есть опытные образцы с ещё меньшими деталями. В общем, внутри микросхем есть много чего интересного.

  1.  Программное обеспечение

К высоким технологиям, разумеется, относится не любое программное обеспечение, а очень продвинутое и прогрессивное. В частности, исследования в области создания искусственного интеллекта.

В 1956-м году американец Джон Маккарти, автор языка программирования «Лисп», предложил миру термин «искусственный интеллект». С этого-то всё и началось. В смысле, всё наукоёмкое. Ассоциации учёных, университеты, академии, множество прогрессивных наработок, но фантастика в жизнь пока не воплощена.

Тем не менее, все три области, описанные выше, тесно взаимосвязаны. Новая микросхема, продукт применения нанотехнологий, означает создание нового коммуникатора. Значит, будет шаг вперёд в беспроводных технологиях. И программисты без работы не останутся, думая, как сделать устройство если не интеллектуальным, то хотя бы немножко умнее.

Из этого выводим следующий признак высоких технологий - комплексность, взаимосвязь различных областей науки.

  1.  Системы безопасности

Всяческие продвинутые датчики, сенсоры, системы наблюдения, биометрия — это тоже относится к высоким технологиям. И тоже тесно взаимосвязано и с нанотехнологиями, и с программным обеспечением. Без вышеупомянутой комплексности никак не обойтись.

Биометрия — почти осуществившаяся мечта фантастов. Сканеры, распознающие отпечатки пальцев, голос, рисунок сетчатки глаза, а также узнающие человека в лицо — вот что это такое.

Правда, как говорится, «почти» не считается, и работы в этом направлении ещё очень много. Устройства уже потихоньку делают, но программное обеспечение для них, увы, особой сообразительностью пока не отличается.

  1.  Навигационные технологии

Это, в первую очередь, системы GPS и ГЛОНАСС.  Создание навигационных спутников и навигаторов для наземного использования - дело действительно весьма наукоёмкое, в этом вряд ли кто-то будет сомневаться. И, опять же, не обходится без помощи нанотехнологий и продвинутого программного обеспечения. А также без ракетостроения, разумеется. Всё та же интеграция, однако.

  1.  Технологии двойного назначения

К этой категории относятся те прогрессивные наработки, которые могут быть использованы как в военных целях, так и в мирных.

Если говорить о компьютерных и беспроводных технологиях, то примеры уже были приведены выше — спутниковые навигационные системы GPS и ГЛОНАСС. Навигаторами ведь могут пользоваться и военные, и гражданские, и полиция, и скорая помощь, и спасатели, и вообще все кому не лень.

Каждое изделие, поставляемое в условиях жесткой конкуренции на внутренний и в особенности на внешний рынок, должно обладать новым уровнем свойств и отвечать все возрастающим требованиям, предъявляемым потенциальным потребителем к функциональным, экологическим и эстетическим свойствам.

Эти тенденции повышения требований потребителей к качеству изделий нашли свое отражение в международных стандартах серии 18О-9000. Получение такого уровня изделий все больше связывают с  нетрадиционными конструкторскими и технологическими решениями, реализация которых не всегда возможна на основе использования технологии, оборудования, оснастки общего назначения и т.д., то есть на основе всего того, что составляет суть традиционных технологий.

     В связи с этим все большее внимание специалистов привлекают нетрадииционные технологии, созданию которых предшествует накопление обширных данных фундаментальных и прикладных наук. В отличие от традиционных,, такие технологии называют «наукоемкими», «высокими», «прецизионными», «ультрапрецизионными», «нанотехнологиями» и др. Эти названия новых технологий связаны с тем или иным признаком технологического процесса или свойствами изделия, который принят в качестве определяющего, при этом во внимание чаще всего берется точность, обеспечиваемая данным рабочим процессом. Термин «нанотехнология» используется для определения систем оборудования и технологий интегрированного производства, которые обеспечивают обработку с точностью порядка 1 нм. В более широком плане «нанотехнология» занимается системами, новые функции и свойства которых зависят только от наноэффектов их компонентов», как звучит академическое определение понятия, которое дает союз немецких инженеров. Известно, например, что в мир микроизделий могут вести два пути: можно из массивной заготовки, например из кремния, шлифованием получать необходимое точное миниатюр­ное изделие. По этому принципу функционирует системная техника, которая в основном занимается структурами размеров от мм до мкм. Другой возможный путь: берутся отдельные атомы, молекулы или частички из них, ко­торые как кирпичики создают желаемую структуру. Этот принцип применяется в нанотехнологии,  которая занимается структурами размером до нанометров (млн. доля мм). Таким образом, термины, применяемые к но­вым технологиям, не являются исчерпывающими, т.к. не отражают всей мно­госложности и емкости новых технологий, всего спектра и нового уровня функциональных и других свойств макро- и микроизделий.

Представляется, что, независимо от используемой терминологии, все эти технологии объективно представляют собой составляющие единого, самосто­ятельного направления в рамках общей технологии машино- и приборострое­ния, суть которого более полно отражается в понятии высокие технологии.

Высокими следует считать такие технологии, которые, обладая совокупностью основных признаков — наукоемкостъ, системность, физическое и ма­тематическое моделирование с цепью структурно-параметрической оптимизации, высокоэффективный рабочий процесс размерной обработки, компьютерная технологическая среда и автоматизация всех этапов разработки и реализации, устойчивость и надежность, экологическая чистота, — при соответствующем техническом и кадровом обеспечении (прецизионное оборудование, оснастка и инструмент, определенный характер рабочей технологической среды, система диагностики, компьютерная сеть управления и специализированная подготовка персонала), гарантируют получение изделий, обладающих новым уровнем функциональных, эстетических и экологических свойств.

Именно новый уровень функциональных, эстетических и экологических свойств изделий при соблюдении экономической целесообразности ин­тересует потребителя. Этим гарантируется конкурентоспособность новой продукции.

Достижению такого уровня свойств подчинены все структурные составляющие высоких технологий .

Наиболее общим и всеми воспринимаемым признаком высоких технологий является наукоемкостъ, отражающая то обстоятельство, что они ба­зируются на новейших результатах фундаментальных и специальных прикладных исследований.

Системность предполагает диалектическую взаимосвязь, взаимодействие всех элементов технологической системы, всех основных процессов, явлений и составляющих. Системность особо важна как требование прецизионности и соответствие этим требованиям всех структурных элементов технологической системы обработки и сборки (оборудование, инструмент, обрабатываемый материал, оснастка, измерения, диагностика, работа исполнительных органов).

Важнейшим признаком ВТ, безусловно, является рабочий процесс. Он до­минирует во всей технологической системе и должен отвечать самым раз­нообразным требованиям, но, главное, быть потенциально способным обеспечить достижение нового уровня функциональных свойств изделия. Здесь богатыми возможностями обладают те устойчивые и надежные рабо­чие процессы, в которых эффективно используются физические, химичес­кие, электрохимические и другие явления в сочетании со специальными свойствами инструмента, технологической среды, например криогенное ре­зание, диффузионное формообразование изделий из алмазов и т.п.

                                           

  1.  Показатели работы и пути совершенствования высоких техногогий.

Главные достижения 21 века – века высоких технологий, полезные для каждого человека.

1.       Пылесос. Качественный продукт создан не только с целью облегчить физические усилия при уборке помещения, но и увеличить КПД данной работы. Качественный пылесос способен очистить помещение гораздо эффективнее человека: он сможет убрать микроскопические пылинки, которые могут быть не замечены, либо не убраться с помощью механического движения человека.

2. Телевидение 3-4-5 D. Качественный плазменный телевизор, как и качественный жидкокристаллический может не только доставит эстетическое удовольствие, но и повлиять на восприятие информации: при просмотре на первомосвещённость будет более высокая, а свет, как известно, влияет на самочувствие: при «хорошем» освещение бывает меньше стрессов, лучше настроение. При просмотре на втором – будет более чёткая картинка изображения, которая предоставляет больше возможностей для анализа впечатлений: что нравится - что не нравится.

3-4-5 Dэффекты – уникальны своей «экономичностью»: вещи, предметы реальной жизни можно увидеть перед собой «в полной красоте» за недорого, попробовать возможности движения, узнать тактильные реакции своего организма на разные события.

3.      Сенсорные телефоны, Iphone, Ipod. Кроме эстетически привлекательного дизайна эти телефоны отличаются современным подходом к жизни, когда всё, что нужно под рукой – основной принцип тайм менеджмента, а также нет необходимости беспокоиться о том, что какая-нибудь кнопочка западёт в самый ненужный момент. Технически сенсорные телефоны не могут допустить отсутствия реакции на действия руки человека.

4.  Системы очистки воды, системы очистки воздуха. Экологические проблемы, возникшие в век развития высоких технологий не стали преградой для здорового образа жизни человека. Доступные каждому человеку качественные приборы способны в несколько раз повысить эффективность воды в питании человека, а также воздуха в помещении, в котором человек проводит по разным причинам на сегодняшний день очень много времени.

5.  Компьютер, компьютерные программы открыли возможности для создания различныхвариантов бизнеса, удобные варианты общения с друзьями и знакомыми, за невозможностью встретиться настолько часто, насколько хотелось бы. Различные услуги, которые доступны в открытом виде в интернете, созданы с целью сделать жизнь человека более комфортной и удобной.

6.      Электронная книга. Литература как источник информации и исторического опыта не перестаёт быть интересной большому числу населения в мире. Свободное время не всегда бывает дома, оно может быть в поездке по городу, в самолёте, в поезде в поездках в другие города и страны, электронная книга, имея небольшой вес весьма удобна для того, чтобы взять с собой.

7. Автомобильный навигатор. Для того  чтобы не тратить время на телефонные звонки в попытке

выяснить как куда проехать, либо не тратить силы на попытки выяснить у прохожих где находится тот адрес – удобным вариантом является автомобильный навигатор, который не только сбережёт силы и оградит от возможных негативных воздействий внешней среды, но и позволит сберечь время на путь.

8.      Микроволновка, пароварка, блендер и другие приборы для приготовления блюд. Устройства, созданные для того, чтобы сберечь красоту и время. Полезность продуктов, приготовленных с учётом требований устройств - высока, скорость и время приготовления сокращается в разы, соответственно усилий тратиться в разы меньше. Удовлетворённости больше - блюда готовы,  времени истрачено немного, сил также в минимальном количестве.

9.      Посудомоечная машина. Качественная посудомоечная машина сбережёт время и силы. Гору посуды можно будет начисто вымыть за несколько минут. Тем самым сберечь силы и время на что-нибудь более интересное.

10.   Современная промышленная техника: различные сельскохозяйственные машины, очистительные системы, современнее производственные машины. Создаётся с целью сохранения полезности продуктов питания, обеспечения безопасности торговли, увеличения ценности лёгкой промышленности. Медицинская техника, которая способна не только определить источник болезни, но и способствовать выздоровлению.

Кроме всего прочего современные новинки - достижения 21 века радуют глаза своим изысканным и чаще всего неповторимо красивым видом.

Немаловажные возможности для развития своей экономики на прочной научно-технологичной базе имеет  Украина.  Войдя в третье тысячелетие, мы видим свое будущее как государства с мощной и высокотехнологичной экономикой. Ведь до начала рыночных преобразований в стране существовал значительный научный потенциал. В отдельных отраслях науки (полупроводниковое материаловедение, теоретическая физика, сварочное производство, биотехнологии, ракетнотехническое и бронетанковое направления, авиа- и судостроение) наши достижения отвечали уровню наиболее развитых стран мира. Для успешной конкуренции на рынках ХХ1 столетия нам необходимо своевременно определить свои научно-технические приоритеты, которые отвечали бы тенденциям мирового развития высоких технологий, и создать законодательное поле для их внедрения за счет инвестиций не только мировых финансово-промышленных структур, а прежде всего собственных.

Уже сейчас в Украине действуют законы «О научной и научно-технической деятельности», «Об инновационной деятельности», в Верховном Совете находится законопроект «О приоритетных направлениях инновационной деятельности», а в Кабинете Министров рассматривается проект закона «О трансфере технологий», который и определит механизм продажи и передачи технологий во временное пользование.

Национальный капитал постепенно набирает силу и изыскивает средства для своего роста и развития. И ставка на внутреннее инвестирование и потребление, на развитие внутренних рынков все больше приобретает реальные черты в стратегических решениях и повседневной практике.

Вопрос о мобилизации средств для внутренних инвестиций и кредитования промышленности стоит и перед национальным банком и перед банками коммерческими. К инвестированию малого и среднего бизнеса подключаются страховые компании, инвестиционные фонды, крупные предприятия. И сегодня от всех ветвей власти, государственных структур, от юридических и физических лиц требуется четкое понимание того, что начавшийся процесс подъема экономики еще не набрал силы.

Необходимо также начинать формирование общего технологичного и инновационного пространства с государствами, которые являются стратегическими партнерами Украины, стимулировать процессы создания двусторонних и многосторонних стратегических альянсов высокотехнологичных предприятий и организаций.

Такие шаги Украина уже начала предпринимать. Так в июне 2002 года в Москве прошла Национальная выставка «2002: год Украины в Российской Федерации».

В настоящее время область инвестиционных интересов России в Украине включает топливно-энергетический комплекс, совместные высокотехнологичные производства и рынок сельхозпродукции. Заинтересованы в увеличении доли высокотехнологичной продукции во взаимном товарообороте Украина и Китай. Об этом заявили прибывшие в Киев в августе 2002 года китайские бизнесмены. Их интересовало сотрудничество с предприятиями, обладающими высокими технологиями. Не исключаются и инвестиции китайской стороны.

Сейчас же основная доля украинского импорта в Китай приходится на металл и сырье, а из Азии, как правило, наши соотечественники завозят товары широкого потребления.

На сегодняшний день Украина занимает третье место после России и Казахстана в товарообороте Китая с государствами СНГ. Однако, по мнению всех участников собрания, благодаря высокотехнологичной продукции, Киев и Пекин могли бы получить больше выгоды от взаимной торговли.

3-6 декабря 2002 г. в Киеве в Украинском институте научно-технической и экономической информации (УкрИНТЭИ) проходила первая национальная выставка высоких технологий и конкурентоспособной продукции. Одновременно прошла конференция «Рынок технологий: проблемы и пути решения». Организаторами выступили министерства образования и науки Украины, экономики и по вопросам европейской интеграции Украины, промышленной политики Украины, а также Госкомсвязи, Академия технологических наук Украины и УкрИНТЭИ.

УкрИНТЭИ ведет регистрацию технологий, созданных за счет бюджета. В настоящее время банк данных насчитывает тысячу технологий – медицинских, сельскохозяйственных, промышленных и прочих. Некоторые из них уже используются на практике.

10 декабря 2002 г. на дне правительства в Верховной Раде министр промышленной политики Анатолий Мялица проинформировал депутатов о разработке государственной стратегии возрождения и поддержки собственного производства и развития высоких наукоемких конкурентоспособных технологий.

Председатель подкомитета по вопросам электроэнергетики Комитета Верховной Рады Украины по вопросам топливно-энергетического коплекса, ядерной политики и ядерной энергетики Владимир Бронников сказал, что Украине необходима агрессивная, в хорошем смысле этого слова, государственная политика по продвижению национальных разработок. Нужна новая переосмысленная политика по участию предприятий Украины в транснациональных компаниях.

Открывая выставку «Укртехнология-2002» в Киеве, первый заместитель госсекретаря Министерства науки и образования Украины Андрей Гуржий указал, что в настоящее время путь нашего государства к европейскому содружеству лежит через эффективное использование интеллектуального потенциала страны, внедрения новых технологий, производство наукоемкой продукции, т.е. через инновационное развитие украинской экономики. И именно это поможет отечественным разработчикам и производителям высокотехнологичной продукции в поисках покупателей, а также будет способствовать внедрению в отечественную промышленность новейших разработок.

В странах с развитой рыночной экономикой продолжают играть исключительно важную роль в разработке и внедрении в производство новых идей, продуктов и технологий предприятия малого и среднего бизнеса.

Вместе с тем именно эти предприятия, особенно на этапе становления сталкиваются с серьезными трудностями при получении финансовых ресурсов.

Основной формой финансовой поддержки предпринимателей, чья деятельность связана с повышенным риском, но сулит высокие прибыли являются венчурные инвестиции (венчур – риск).

Последнее время рост объемов венчурного финансирования резко ускорился в связи с подъемом инновационной деятельности и развитием тех секторов экономики, которые базируются на высоких технологиях.

Это помогает молодым компаниям высокотехнологичных и традиционных отраслей быстрее достигать «критической массы» и выходить на новый, более высокий уровень инновационной деятельности Доля сырьевых и товаропроизводящих отраслей в совокупной мировой ренте неуклонно снижается, а на первый план выходят отрасли высоких технологий.

В наступившем ХХ1 веке нас ожидают дальнейшие технологические прорывы и возможно новая технологическая революция.

ВЫВОД

В различные исторические периоды рейтинг государства определялся по различным, часто существенно отличавшимся, признакам. На первый план могли выходить размеры территории, численность населения, запасы природных ресурсов, боевая мощь вооруженных сил, образовательный ценз, объем валового продукта и так далее.

Сегодня при всей значимости других ценностей одним из определяющих критериев уровня государства на мировом пьедестале становится продвинутость на магистралях научно-технического прогресса. Особенно в том, что касается уровня разработок и масштабов реализации наукоемких и высоких технологий.

Высокие технологии – условное обозначение наукоемкой универсальной, многофункциональной, многоцелевой технологии, имеющей широкую сферу применения, способной вызвать цепную реакцию нововведений, обеспечивающей более оптимальное по сравнению с предшествующими технологиями соотношение затрат и результатов и оказывающей позитивное воздействие на социальную сферу. Обладает высокой хозяйственной релевантностью. В мировой практике к высоким технологиям, как правило, относят микроэлектронику, коммуникационную технику, биотехнологии, создание новых материалов, микромеханику и те производственные технологии, в которых непосредственно использованы новейшие достижения физики, химии, механики и информатики.

Для реализации указанных выше направлений целесообразно создать на базе существующих промышленных предприятий и научно-исследовательских институтов бизнес-инновационные центры высоких технологий. Они могут включать в себя «мозговые» центры научных подразделений, сеть совместных и малых предприятий по реализации научной и промышленной продукции, системы, обеспечивающей материально- техническое снабжение и финансирование проводимых мероприятий,

выставочные комплексы. В дальнейшем эти структуры могут стать составной частью технопарков региона.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Белорусов А. С. Транснациональные корпорации в мировом хозяйстве // Мировая экономика. М.: Юристъ, 1999. С. 276—298.

2. Введение в информационный бизнес. М.: Финансы и статистика, 1996.

3. Инновационный процесс в странах развитого капитализма. М.: Изд-во МГУ, 1991.

4. Информационные системы в экономике. М.: Финансы и статистика, 1996.

5. Коваленко Г., Паномаренко А., Семенова Г. Российские предприниматели в инновационном бизнесе // Российский экономический журнал. 1997. № 4. С. 110—112.

6. Кравчук Т. Лицей информационных технологий // Компьютер-пресс. 1998. №9. С. 11—12.

7. Миллер М. Дж. Компьютеры с человеческим лицом // РС Edition. 1999. № 9. С. 36.

8. Рыцарева Е. Ганноверская какофония // Эксперт. 2000. № 9. С. 40.

9. Свищев М. Можно ли передать полис по проводам // Известия. 2000. № 46.

10. Фролов Ю. Прогулка по парку: [Научный парк МГУ] // Наука и жизнь. 1992. № 7. С. 2—4.

11. Шелюбская Н. Глобализация и региональная кооперация в сфере НИОКР // Проблемы теории и практики управления. 1999. № 6. С. 1—7.




Возможно эти работы будут Вам интересны.

1. Информационные технологии как сфера услуг, их классификация. Понятие информационной технологии и этапы ее развития

2. Базовые информационные технологии: телекоммуникационные технологии. Разновидности архитектур компьютерных сетей, их структура. Основные компоненты Интернета

3. Базовые информационные технологии: технологии защиты информации

4. Базовые информационные технологии: технологии искусственного интеллекта. Определение, классификация и структура интеллектуальной системы. Модели представления знаний. Экспертные системы (ЭС) и задачи, решаемые ими. Разновидности ЭС, инструментальные средс

5. Развитие учащихся в обучении математике (развитие мышления; качеств мышления; развивающее обучение, принципы развивающего обучения; средства для развития мышления)

6. Информационные технологии организационного управления (Корпоративные информационные технологии). Основные концепции управления производством. Достоинства и недостатки системы “клиент-сервер”. Особенности систем Интранет, их достоинства, используемые откры

7. Облачные технологии

8. Развитие PR в России

9. Офисные технологии

10. ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ