Прогнозирование и планирование НТП

         • преимущество электроэнергии по сравнению с другими видами энергии. Оно состоит в том, что электроэнергия легко передается на большие расстояния, обеспечивает большую скорость и интенсивность производственных процессов, может делиться и концентрироваться в любых количествах, превращаться в другие виды энергии (механическую, тепловую, световую и др.);

         • уровень электрификации еще не соответствует потребностям страны;

         • возможности электрификации в развитии производительных сил  страны еще далеко не исчерпаны.

         По сути, завершился только первый этап электрификации, на котором использовались физические свойства электричества превращаться в механический и световой виды энергии. Это позволило электрифицировать главным образом силовые процессы, использующие энергию как двигательную силу. Закончился процесс вытеснения электричеством всех других энергоносителей и в освещении. Электрификация силовых процессов коренным образом преобразила двигательный аппарат и в соответствии с ним орудия труда отраслей материального производства, прежде всего промышленности.

         Однако на первом этапе электрификация не затронула  другие функциональные элементы производственного  процесса, прежде всего технологические  принципы обработки предметов труда. Электрическая энергия участвует  в этих процессах только косвенно, преобразуясь в механическую энергию. Конечно, по мере совершенствования орудий труда развивались отдельные стороны и элементы технологии, однако принципиальные основы ее не изменились. Необходимые формы и физические свойства предмету труда до сих пор придаются механическими воздействиями на него (резанием, сверлением, шлифованием и т.д.) при помощи различных орудий труда. Это ставит определенные преграды для дальнейшего повышения производительности труда.

         Наконец, нынешняя технология весьма расточительна и в отношении  овеществленного труда, так как вызывает большие отходы обрабатываемого сырья. Так, около 25—31% потребляемых машиностроением черных металлов выбрасывается в отходы в виде стружки, опилок, угара.

         Таким образом, необходимость  в коренных изменениях в технологических принципах обработки предметов труда обусловлена насущными потребностями развития общественного производства. Процесс преобразования предмета труда должен протекать без непосредственного и прямого участия в нем человека и отличаться малооперационностью.

         Одно из главных  направлений коренных изменений  в технологии — перевод ее на использование электроэнергии в  качестве рабочего контрагента, непосредственно  обрабатывающего предмет труда. В технологии, основанной на термическом  воздействии на предмет труда, уже используется свойство электричества легко преобразовываться в тепловую энергию. Электротермические процессы получают широкое развитие в черной металлургии (выплавка электростали, ферросплавов), металлообработке (нагрев и плавка металлов) и сварке металлов.

         На свойстве электричества  служить реагентом в химических процессах основана электрохимическая  технология, широко применяемая для  получения ряда цветных, легких и  редких металлов (алюминия, магния, натрия, титана и др.), а также ряда органических соединений путем электросинтеза.

         Электрификация механической технологии состоит в том, что  электричество должно вытеснить  и заменить собой рабочий инструмент механического орудия (резец в  металлообработке). Электричество начнет выполнять ту же функцию, что и  инструмент механического орудия, т.е. фактически воздействовать на обрабатываемый материал (электрофизическая технология). Разработаны и применяются такие виды электрофизической технологии обработки металлов, как электроискровая, электроимпульсная и электроконтактная. Начинают внедряться электрофизические методы, основанные на воздействии электрического поля и электрических зарядов на обрабатываемое сырье, электросепарация, электроформование. Эти процессы могут быть использованы в самых различных отраслях — текстильной, машиностроительной, горнорудной, промышленности строительных материалов.

         Предложен принципиально  новый способ резания материалов — при помощи лазерного луча. Квантовые генераторы находят применение в ряде отраслей машиностроения, вытесняя механические металлорежущие станки. Разработана и начала внедряться в производство многих химических продуктов плазмоструйная технология.

         Электрификация становится одним из главных направлений  коренных преобразований технологии, потому что она обладает многими технологическими и экономическими преимуществами. Электрическая обработка повышает качество, надежность и долговечность уже известных видов продукции, позволяет создать изделия с новыми потребительскими свойствами, что расширяет рамки производства и личного потребления.

         О более широком  использовании электричества в  технологических процессах свидетельствуют  следующие данные. Если в 1928 г. на технологические  цели использовалось 2%, то сейчас —  более 30% всей потребляемой в промышленности электроэнергии.

         Уровень электрификации характеризуют следующие показатели:

         • общий коэффициент  электрификации, который определяется как отношение электрической  энергии к массе всех видов  энергии, потребляемой отраслью, подотраслью, объединением (предприятием);

         • коэффициент электрификации привода — отношение электрической энергии к массе всех видов энергии, используемых для приведения в движение машин, оборудования и различных механизмов;

         • удельный вес электроэнергии, потребляемой непосредственно в  технологических процессах (электролиз, электроплавка, электросварка и др.), в общем объеме электроэнергии,потребляемой на производственные нужды;

         • электровооруженность труда — отношение потребленной электроэнергии (за минусом электроэнергии, использованной на технологические  цели) к числу работающих или к отработанному времени за определенный период (как правило,за год).

         Анализ этих показателей  в динамике позволяет судить о  развитии такого важного направления  НТП, как электрификация.

         Значение электрификации заключается в том, что она является основой для механизации и автоматизации производства, а также химизации производства, способствует повышению эффективности производства: увеличению производительности труда, улучшению качества продукции, снижению ее себестоимости, увеличению объема производства и прибыли на предприятии. Так, давно установлена прямая связь между производительностью и электровооруженностью труда. Велико значение электрификации и для решения многих социальных проблем: отопления и освещения жилых зданий, улучшения условий труда на производстве, более широкого применения самой разнообразной бытовой техники и др.

         Другим важнейшим  направлением НТП являются комплексная  механизация и автоматизация  производства.

         Механизация и автоматизация  производственных процессов — это комплекс мероприятий, предусматривающих широкую замену ручных операций машинами и механизмами, внедрение автоматических станков, отдельных линий и производств.

         Механизация производственных процессов означает замену ручного  труда машинами, механизмами и  другой техникой.

         Механизация производства непрерывно развивается, совершенствуется, переходя от низших к более высоким  формам: от ручного труда к частичной, малой и комплексной механизации  и далее к высшей форме механизации  — автоматизации.

         В механизированном производстве значительная часть трудовых операций выполняется машинами и механизмами, меньшая — вручную. Это частичная (некомплексная) механизация, при которой могут быть отдельные слабо механизированные звенья.

         Комплексная механизация  — это способ выполнения всего комплекса работ, входящих в данный производственный цикл, машинами и механизмами.

         Высшей степенью механизации является автоматизация  производственных процессов, которая  позволяет осуществлять весь цикл работ  без непосредственного участия  в нем человека, лишь под его контролем.

         Автоматизация —  это новый тип производства, который  подготовлен совокупным развитием  науки и техники, прежде всего  переводом производства на электронную  основу, с помощью применения электроники  и новых совершенных технических средств. Необходимость автоматизации производства вызвана неспособностью органов человека с нужной быстротой и точностью управлять сложными технологическими процессами. Огромные энергетические мощности, большие скорости, сверхвысокие и сверхнизкие температурные режимы оказались подвластны только автоматическому контролю и управлению.

         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.