Лекция №38. Основные понятия и задачи развития машиностроительного комплекса

ЛЕКЦИЯ № 42.
Развитие высоких технологий

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 ISO-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 нетра­диционные технологии, созданию которых предшествует накопление обшир­ных данных фундаментальных и прикладных наук. В отличие от традиционных, чаще аналоговых, 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 авто­рами в качестве определяющего, при этом во внимание чаще всего берется предельная точность, обеспечиваемая данным рабочим процессом.
Термин «нанотехнология» используется для определения систем оборудования и тех­нологий интегрированного производства, которые обеспечивают обработ­ки с точностью порядка 1 мм.
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 отражает 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 целью 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 (рис. 35).
Наиболее общим и всеми воспринимаемым признаком высоких техноло­гий является наукоемкость, 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).