Реализация этих и других задач по данному приоритетному направлению НТП позволяет значительно увеличить темпы роста национального дохода, снизить материалоемкость и энергоемкость продукции, сократить сроки разработки и реализацию научных программ и технических проектов, повысить качество продукции и снизить производственные затраты.
Широкомасштабная комплексная автоматизация отраслей народного хозяйства включает:
1. Применение быстроперестраиваемых и гибких производственных систем различного назначения, а также организацию полностью автоматизированных цехов и заводов. Наиболее актуально внедрение гибких производственных систем при автоматизации многономенклатурного производства, на которое приходится подавляющая часть общего объема производства в самых различных отраслях промышленности. Применение гибких производственных систем в народном хозяйстве значительно повысит эффективность производства, позволит сократить сроки и затраты при освоении новых видов изделий, повысит производительность труда, сократится численность работающих, улучшатся условия труда. Быстроперестраиваемые системы в настоящее время создаются и на базе роторных линий за счет перехода к роторно-конвейерным линиям. Роторная линия представляет собой автоматическое устройство, действие которого основано на совместном движении по окружности инструмента и обрабатываемого предмета. Роторный принцип обработки универсален, при этом обеспечиваются надежность работы, точность и высокая производительность.
2. Применение систем автоматизированного проектирования (САПР) и технологической подготовки производства (АСУ ТПП), автоматизации и ускорения исследований и экспериментов (АСНИ), автоматизированных систем управления производством (АСУП) и управления технологическими процессами (АСУ ТП), интегрированных систем управления (ИАСУ). Внедрение таких систем позволило сократить затраты на проектирование и изготовление деталей, повысить качество планирования, учета, контроля и организации производства, сократить сроки его технологической подготовки. Сочетание гибких производственных систем с системами машинной научно-технической и организационной подготовки производства позволит создавать гибкие автоматизированные производства.
3. Применение промышленных роботов и манипуляторов в отраслях народного хозяйства. Современные роботы имеют возможность перемещения в самых различных направлениях, чему способствует встроенный в его многочисленные узлы информационно-вычислительный комплекс. Осуществление данного приоритетного направления приведет к повышению производительности труда в базовых отраслях народного хозяйства, надежности, качества и конкурентоспособности выпускаемой продукции, существенно поднимет общий технологический уровень и эффективность производства, резко сократит ручной и малоквалифицированный труд.
Главная цель ускоренного развития атомной энергетики - глубокая качественная перестройка энергетических хозяйств, повышение эффективности и надежности электроснабжения, сокращения использования органического топлива, охрана окружающей среды и рациональное использование энергии. Достижение поставленной цели связано с решением следующих проблем:
1. Создание новых, эффективных методов и средств обработки, транспортировки и захоронения радиоактивных отходов, использование природного урана.
2. Совершенствование и дальнейшее сооружение атомных электростанций с реакторами водо-водяного типа с повышенной технико-экономической эффективностью, высокой степенью стандартизации и унификации оборудования и качественно новыми высоконадежными системами управления, контроля и автоматизации технологических процессов.
3. Разработка оборудования для реакторов на быстрых нейтронах, воспроизводящих в процессе работы ядерное топливо. Основным преимуществом этих реакторов, применение которых позволит повысить эффективность использования ядерных ресурсов, является использование более распространенного в природе урана-238. Более того, в процессе работы такого реактора образуется плутоний-239, который со временем можно будет использовать как топливо ядерных реакторов.
Осуществление поставленной задачи по данному приоритетному направлению позволит обеспечить наращивание энергетического потенциала страны, снизит капиталовложения в топливодобывающие отрасли промышленности, высвободит значительное количество топлива для других нужд, расширит ресурсную базу ядерной энергетики, повысит надежность и безопасность АЭС. Ускоренное развитие атомной энергетики необходимо сочетать с расширением использования альтернативных или нетрадиционных источников энергии – солнечной, геотермальной, ветровой, приливной. Такие источники являются возобновляемыми: они не загрязняют окружающую среду, экономически эффективны, позволяют создавать комплексные производства (использование геотермальных вод для получения энергии будет сочетаться с извлечением содержащихся в них ископаемых).
Применение в народном хозяйстве принципиально новых видов материалов, обладающих различными ценными свойствами, а также создание промышленных технологий их производства и обработки связано с решением следующих проблем:
1. Создание промышленного производства новых высокопрочных коррозионно-стойких и жаропрочных композиционных и керамических материалов и широкое использование их в электротехнике и электронике, металлургии, химии и медицине. Внедрение новых материалов дает возможность переходить к принципиально новым технологическим процессам. Например, создание материалов, обладающих сверхпроводимостью при достаточно высоких температурах, позволяет подойти к революционному перевороту в технике. Уже сейчас имеются материалы с уникальными свойствами – память формы, отсутствие звука при ударе или трении, сочетание сверхпрочности и сверхлегкости и другие.
2. Применение новых пластических масс, способных заменить металлы и сплавы и улучшить качество и долговечность машины. Такие пластмассы обладают большей теплостойкостью, чем большинство конструкционных материалов, прочны и легки, что позволяет из использовать вместо традиционных материалов с большей эффективностью. Например, 1 тонна термопластов освобождает в народном хозяйстве до 10 тонн цветных металлов и легированных сталей.
3. Создание новых износостойких и других материалов из черных и цветных металлов с использованием методов порошковой металлургии, которая наиболее эффективна из-за резкого снижения отходов при изготовлении деталей, сокращения числа технологических операций и трудоемкости при одновременном повышении качества продукции, возможности создания принципиально новых материалов, которые нельзя получить никаким другим способом. К таким материалам относятся фильтровые, фрикционные, сверхтвердые. Полупроводники и другие. Особо надо выделить композиты, то есть материалы, полученные армированием порошковой массы неметаллическими компонентами, в числе которых – углепластики – углеродные волокна, покрытые алюминием. Не менее важно использование порошков для напыления на поверхность детали прочного покрытия, что позволяет практически полностью восстанавливать изношенные детали.
4. Создание новых полупроводниковых материалов, металлов и их соединений высокой чистоты с особыми физическими свойствами; новых аморфных и микрокристаллических материалов, обладающих уникальными свойствами.
5. Совершенствование технологии непрерывной разливки и применение технологии внепечной обработки для повышения ее качества.
6. Создание серии технологических лазеров и их внедрение для термической и размерной обработки, сварки и раскроя; оборудования для плазменной, вакуумной и детонационной технологии нанесения различных покрытий; технологий с применением высоких давлений, импульсных воздействий, вакуума для синтеза новых материалов и формообразования изделий. Область применения лазеров постоянно расширяется.
7. Ускоренное развитие биотехнологии позволит увеличить запасы продовольственных ресурсов, освоить новые возобновляемые источники энергии, обеспечить предупреждение и эффективное лечение тяжелых болезней, дальнейшее развитие безотходных производств и сокращение вредных воздействий на окружающую среду.
Прогрессивные химико-технологические процессы
Химико-технологические процессы играют важную экономическую роль в народном хозяйстве страны, так как лежат в основе производства важнейших традиционных материалов: чугуна, стали, меди, стекла, цемента, химических волокон, пластмасс, каучука и резины, минеральных удобрений, бензина, кокса и новых видов сырья и материалов, заменяющих природные и применяющихся в различных отраслях промышленности. Большое достоинство химико-технологических процессов состоит также и в том, что они совершенствуют производство, улучшают его технико-экономические показатели. Велика роль этих процессов в создании энерго-, трудо- и ресурсосберегающих технологий. В настоящее время принята следующая классификация химико-технологических процессов:
К прогрессивным химико-технологическим процессам относятся биохимические, радиационно-химические, фотохимические и плазмохимические процессы.