Размещено на http://www.allbest.ru/

Основные тенденции развития промышленности

Химия наука социальная. Ее высшая цель - удовлетворять нужды каждого человека и всего общества. Надежды человечества обращены к химии. Наука о материалах, молекулярная биология, генная инженерная и биотехнология являются фундаментально химическими науками. Человечество ждет от химии материалов с новыми свойствами, новых чистых и безопасных технологий, новых источников и аккумуляторов энергии, и т.д.

Химическая промышленность - отрасль промышленности, включающая производство продукции из минерального, углеродного и другого сырья путем его химической переработки.

Химическая промышленность является одной из базовых отраслей современной экономики. Ее продукция (свыше 70 тыс. наименований) широко используется для производства разнообразных потребительских товаров, в больших объемах - в других отраслях экономики, таких как сельское хозяйство, обрабатывающая промышленность, строительство и сфера услуг. Химическая промышленность сама потребляет более 25% собственного производства химикатов. Продукцию химической промышленности делят на четыре категории:

базовые химикаты (на них приходится примерно 35-37% мирового производства отрасли);

продукты жизнеобеспечения (life science) - 30%;

специальные химикаты - 20-25%;

потребительские товары - 10%.

Базовые, или "товарные" химикаты включают в себя полимеры, которые составляют 33% от общего количества базовых химикатов (все виды пластиков, химических волокон), крупнотоннажную нефтехимию, базовые промышленные химические продукты, неорганические химикаты и минеральные удобрения.

Основные факторы, сдерживающие стабильное функционирование химического комплекса:

1. Высокая степень физического износа оборудования и отсталость технологий.

2. Дефицит инвестиционных ресурсов.

3. Опережающие темпы роста цен и тарифов на продукцию естественных монополий.

4. Нестабильное обеспечение предприятий отрасли базовыми видами сырья, особенно углеводородного (сжиженные газы, этан, природный газ).

5. Недостаточная емкость внутреннего рынка химической продукции.

В годы экономического кризиса резко сократился внутренний рынок химикатов. В этих условиях едва ли не единственным источником доходов многих отечественных производителей стали поставки на внешние рынки, где из-за более низких внутренних цен на электроэнергию и природный газ, российские химические и нефтехимические товары. За счет экспорта формируется почти половина совокупной выручки предприятий отрасли, причем в отдельных секторах этот показатель превышает 80% (калийные и фосфорные удобрения, капролактам, ксилолы и др.).

Главным фактором, который позволил российским химическим предприятиям выйти из затянувшегося кризиса в 1998 года, была девальвация национальной валюты, которая резко повысила ценовую конкурентоспособность отечественной продукции.

В настоящее время, по мнению экспертов, глобальная экономика РОССИИ готова вступить в новый индустриальный цикл. Это приведет к реконструкции традиционных секторов промышленности.

Развитие промышленности будет определять четыре основных направления:

1. Переход к управлению всем жизненным циклом изделия: от проектирования до утилизации;

2. Автоматизация проектирования и инжиниринга;

3. Использование в производстве материалов нового поколения;

4. Развертывание инфраструктур нового типа: так называемых умных сред.

Первое направление - это переход к управлению всем жизненным циклом изделия. Уже на этапе проектирования продукта должны закладываться параметры расхода, связанные с его обслуживанием, а затем и с выведением его, в конечном счете, из эксплуатации. За термином жизненный цикл изделия скрываются два понятия:

маркетинговый жизненный цикл, относящийся к поведению определенного вида продукции на рынке и завершается моральным износом и снятием с производства;

функциональный жизненный цикл, связанный с функциональным предназначением изделия и завершается физическим износом и утилизацией.

Деятельность любого предприятия, действующего в условиях рыночной экономики, должна быть направлена на сокращение жизненного цикла своей продукции, т.к. это сокращает сроки оборота капиталовложений. Этот цикл проходит последовательно этапы, которые могут называться по - разному, но содержание этапов остается одинаковыми. Реализованные этапы, начиная с самых ранних, могут циклически повторяться из-за изменения требований и / или внешних условий, введения дополнительных ограничений и т.п., что приводит к изменениям в проектных решениях, выработанных на более ранних этапах.

Исходя из необходимости массового индустриального выполнения проектов, формы организации проектов подверглись типизации. Получившиеся типологии оформлены в виде стандартов управления проектами, которые поддерживаются специализированными ассоциациями, такими как PMI (project Management Institute, США), IPMA (International Project Management Association, Швейцария) и др.

Структуризация проекта начинается с типологии жизненного цикла. Жизненный цикл проекта, продукции, услуги, решения - это комбинация процессов и подпроцессов, необходимых для создания (реализации) объекта или решения.

В стандарте PMI выделяют четыре основных фазы жизненного цикла реализации проекта:

1. Начальная (структурирование, инициирование):

маркетинг и изучение рынка;

2. Разработка:

проектирование и разработка проекта, продукции, услуги, решения;

планирование и разработка процессов;

3. Реализация:

закупки материалов и комплектующих;

производство изделия/услуг;

упаковка и хранение на складе;

реализация и отправка потребителю;

установка и ввод в эксплуатацию;

4. Завершение:

техническая помощь и обслуживание

эксплуатация или потребление

утилизация или модернизация;

информационный поток и обратные связи.

Для управления всем жизненным циклом изделия необходимо применение современных информационных технологий. Деятельность большинства производственных предприятий все в большей степени зависит от их информированности и способности эффективно использовать имеющие базы знаний, необходимых для их успешной деятельности.

Специалисты уже давно предвидели, что процессы разработки, подготовки производства, изготовления, маркетинга, продажи, эксплуатации, поддержки подчиняются одним естественным законам. Технически это сдерживалось недостаточной мощностью компьютеров и средств коммуникаций.

Второе направление - это глубокая автоматизация проектирования и инжиниринга. Современная рыночная экономика требует оперативное, качественное, экономичное проектирование изделий, имеющих социально-значимое значение. Технические системы создают для удовлетворения личных или общественных потребностей. Эти потребности определяют цели, для достижения которых создается система. Целевое назначение системы реализуется посредством её технических функций.

Инжиниринг - это использование научного знания и метода проб и ошибок для проектирования системы.

Автоматизированный инжиниринг - это использование компьютерных инструментов для выполнения технических разработок; в предельном случае - проведение детальных проработок с минимальной человеческой помощью или без неё по заданной общей спецификации. Автоматизированный инжиниринг - специализированная форма искусственного интеллекта.

В настоящее время термин "инжиниринг", происходящего от английского слова "engineering", что означает сооружать, проектировать, придумывать, изобретать, определяют как совокупность интеллектуальных видов деятельности, имеющей своей конечной целью получение наилучших (оптимальных) результатов от капиталовложений или иных затрат, связанных с реализацией проектов различного назначения за счет наиболее рационального подбора и эффективного использования материальных, трудовых, технологических и финансовых ресурсов в их единстве и взаимосвязи, а также методов организации и управления, на основе передовых научно-технических достижений с учетом конкурентных условий и проектов. Как видно из определения инжиниринговая деятельность включает комплекс услуг производственного, коммерческого и научно-технического характера. В то же время "Большой юридический словарь" издательского дома "Инфра-М" описывает понятие "инжиниринг" следующим образом:

химическая промышленность продукция

"…сфера деятельности по проработке вопросов создания объектов промышленности, инфраструктуры и др., прежде всего в форме предоставления на коммерческой основе различных инженерно-консультационных услуг. К основным видам инжиниринга относятся услуги предпроектного, проектного, послепроектного характера, а также рекомендательные услуги по эксплуатации, управлению, реализации выпускаемой продукции".

Согласно определению, данному Европейской экономической комиссией ООН в 80-е гг. прошлого века, инжиниринг - это особая деятельность, связанная со строительством и эксплуатацией предприятий и объектов инфраструктуры. Другими словами, совокупность проектных и практических работ и услуг, относящихся к инженерно-технической области и необходимых для возведения объекта и содействия его эксплуатации. Таким образом, инжиниринг находится между наукой и производством. Иначе говоря, инжиниринг - это прежде всего деятельность по созданию и эксплуатации объектов, основанная на научных знаниях, включающая психологию, языкознание, юридические науки, риторику, экономику и финансы, логистику, и процесс, задачей которого является проектирование.

Примерно 50-60 лет назад, фактически после Второй мировой войны, получил активное развитие инжиниринг. В это время в Европе стали осуществляться крупные проекты восстановления и модернизации промышленности, а позднее началась масштабная индустриализация стран третьего мира. В связи с этим возникла необходимость в комплексных инженерных услугах и проектах "под ключ". Требовалось не только построить промышленный объект, но и помочь заказчику в обучении кадров и оказать последующее техническое содействие в освоении передаваемых технологий. Поэтому и услуги в области инжиниринга стали все более разнообразными, возникли национальные и международные рынки инжиниринговых услуг.

В1970-1980-е годы с учетом новой практики понадобилось уточнить понятие инжиниринга, систематизировать его виды. Именно тогда сложилось понимание основных современных форм международной деятельности в области предоставления инженерных услуг. Европейская экономическая комиссия ООН разработала, например, Руководство по составлению международных договоров инжиниринга, Руководство по составлению международных договоров консорциума и др.

Регламенты и руководства в области инжиниринга разрабатывались также национальными ассоциациями инженеров, в частности американской и английской.

Работы по унификации и стандартизации деятельности в области инжиниринга были выполнены под эгидой Всемирного банка и Европейского банка реконструкции и развития, что позволило сформировать единый подход к обоснованию инвестиционных решений на базе инженерных разработок, учета экологических и социальных факторов.

Ключевые процессы создания объекта инфраструктуры

В общем инвестиционном процессе "инвестирование - создание объекта - эксплуатация - утилизация или реконструкция" этап создания объекта занимает почетное второе место. В осуществлении создания объекта центральную роль играют четыре процесса: Е (engineering - проектирование); P (procurement - комплектация); C (construction - производство-создание объекта); PM (project management - управление проектом).

При реализации инвестиционных проектов процессы могут исполняться различными специализированными организациями как раздельно. так и в различных комбинациях. Например, широко распространен EPC - подряд, представляющий собой комплексное исполнение работ по проектированию, организации поставок и созданию объекта:

ЕРС = Е + Р + С

В подобных проектах инжиниринг играет роль стержня всего цикла жизни реализации проекта - от формирования идеи до создания объекта.

Развитие инженерного проектирования (инжиниринга) предполагает обращение к активным информационным ресурсам, превращающим компьютер для инженера в активного партнёра. Компьютер берёт на себя не только выполнение всей рутинной работы, но и помогает принимать проектные решения, оставляя за инженером преимущественно творческие функции. Доступность к Web-ресурсу создало потенциальную возможность для принципиально иной организации процесса проектирования и инжиниринга. Производители переходят на проектирование в цифре и без наличия цифровой модели изделие не конкурентно способно. Компьютерное моделирование является одним из приоритетов современной промышленной политики. Современный технологический инжиниринг является наукоемким продуктом, в котором необходимо применение новых технологий исследования, анализа и проектирования средств оснащения и технологических процессов, а также средств синтеза производственных процессов предприятий. Если раньше имитационное моделирование в машиностроении осуществлялось аналоговым или натурным способами, то в последние годы развивается компьютернографическая 3Dсимуляция процессов или объектов. Это позволяет достичь столь значимого производственного эффекта, о котором ранее даже не мечталось. Однако хотя инженеры и получили в руки доступный и универсальный инструмент решения многих проектных и исследовательских задач (компьютерные 3Dсреды), но при отсутствии научнообоснованных подходов их использования результативность и доверие к конечным выводам резко снижается.

В связи с этим актуальным является решение проблемы обоснованного применения имитационного моделирования и адекватности формируемых при этом проектов.

Фрагменты имитационного моделирования цикла изделия в компьютерной среде.

Примеры применения компьютерных графических моделей при проектировании производства:

Известно, что уровень доверия к конечным параметрам модели напрямую зависит от степени достоверности вводимой информации, а точность выходных значений не может превышать точности наиболее "слабого" звена в перечне введенной в модель информации. При решении задач имитационного моделирования подготовкой исходных данных, их статистической обработкой, структуризацией и кодификацией должны заниматься специалисты, владеющие когнитивными знаниями.

Эффективность проектирования и инжиниринга зависит от уровня автоматизации информационных процессов. В связи с этим создаются информационные системы по автоматизации выполнения комплекса взаимосвязанных функций (ИС управления по сбору, подготовке, обработке данных и заданий для автоматизированного решения задач планирования и анализа производственной деятельности):

MRP - Material Requirement Planning (системы планирования потребностей в материалах);

MRP II - Manufacturing Resource Planning (системы планирования ресурсов производства);

CRP - Computing Resource Planning (системы планирования производственных мощностей);

CAE - Computing Aided Engineering (автоматизированные системы инженерного проектирования - САПР);

учетные системы и т.п.

Проектирование, при котором все проектные решения или их часть получают путем взаимодействия человека и ЭВМ называют автоматизированным, в отличие от ручного (без использования ЭВМ) или автоматического (без участия человека на промежуточных этапах). Автоматическое проектирование возможно лишь в отдельных случаях для сравнительно несложных объектов. Превалирующим в настоящее время является автоматизированное проектирование.

Техническое обеспечение системы автоматизированного проектирования (САПР) включает в себя различные технические средства, используемые для выполнения автоматизированного проектирования, а именно ЭВМ, периферийные устройства, сетевое оборудование, а также оборудование некоторых вспомогательных систем (например, измерительных).

Используемые в САПР технические средства должны обеспечивать:

выполнение всех необходимых проектных процедур при наличии в САПР вычислительных машин и систем с достаточными производительностью, емкостью памяти и соответствующим программным обеспечением;

взаимодействие между проектировщиками и ЭВМ поддержку интерактивного режима работы, которая выполняется за счет включения в САПР удобных средств ввода-вывода данных и прежде всего устройств обмена графической информацией;

взаимодействие между членами коллектива, выполняющими работу над общим проектом путем объединения аппаратных средств САПР в вычислительную сеть.

Третье направление - это использование в производстве материалов нового поколения.

Материалы - это вещества, из которых изготавливаются различные изделия и устройства (машины и самолеты, мосты и здания, космические аппараты и микроэлектронные схемы, ускорители заряженных частиц и атомные реакторы, одежда и т.д.) Для каждого вида изделий и устройств используются материалы с определенными свойствами.

Основные направления развития современных материалов:

1. Разработка новых сплавов металлургии: высокопрочные алюминиевые сплавы, работающие при относительно не высоких температурах, титановые сплавы, применяемые при высоких температурах и обладающие высокими коррозионными свойствами. Развитие порошковой металлургии и прессование металлических порошков, позволило повысит прочностные и других свойств, а также расширить область применения прессуемых материалов.

2. Особое внимание уделяется разработке полимерных материалов. Полимеры построены из макромолекул, состоящих из мономеров. Процесс их образования зависит от многих факторов, вариаций и комбинации которых позволяют получить множество разновидностей полимерной продукции с различными свойствами. Например, полимер АБС, состоящий из трех основных мономеров: акрилонитрат, бутадиен и стирол. Первый из них обеспечивает химическую стойкость, второй сопротивление к удару и третий - твердость и легкость к термопластической обработки. Основное значение таких полимеров - замена металлов в различных конструкциях. Использование полимеров в авиационной и ракетной технике, требует повышения термостойкости полимеров. Наиболее перспективными термостойкими материалами, эксплуатируемые при температурах 200-400С, оказались ароматические и гетероароматические структуры с прочным бензольным кольцом: ароматические полиамиды, фторполимеры и т.д. В настоящему времени открыты совершенно новые группы материалов, которые обладают электрической проводимостью. В полимерных проводниках большие плоские молекулы служат элементами проводящего столбика и образуют металломакроциклы, соединяющиеся друг с другом посредством ковалентно-связанных атомов кислорода. Такая химическая сконструированная молекула обладает электрической проводимостью. Атомы металла и окружающей его в плоском макроцикле группы можно заменить и модифицировать различными способами. В результате можно получить полимер с заданными электропроводящими свойствами.

3. С начала ХХ века химические технологии стали ориентироваться на создание новых волокнистых материалов. Новшества сегодняшнего дня затронули геометрию волокон - созданы пустотелые волокна, в сечении не круглое, а овальное. что позволяет получать материалы, которые лучше противостоят холоду и облегчают удалению с кожи влаги. Такие материалы применяется для изготовления одежды космонавтов.

4. В последние десятилетие большое внимание уделяется разработке композиционных материалов, т.е. материалов, состоящих из компонентов с различными свойствами. В таких материалах содержится основа, в которой распределены усиливающие элементы: волокна, частицы и т.п. композиты могут включать стекло. металл, дерево, искусственные вещества, полимеры. Большое число возможных комбинаций компонентов позволяет получать композиционные материалы с различными свойствами. Например, при комбинировании поли - и монокристаллических нитей с полимерными матрицами (полиэфиры, фенольные и эпоксидные смолы) получают композиты, которые по прочности не уступают стали, но легче ее в 4-5 раз.

Современная техника предъявляет самые разнообразные требования к полимерным композиционным материалам. Допустим, нужно повысить прочность и жесткость полимера, снизить стоимость, уменьшить плотность. Для увеличения прочности в полимер вводится высокопрочные волокна, уменьшить стоимость возможно добавлением в матрицу полимера дешевых наполнителей песок, опилки и т.д., наполнение полимера газом позволяет решить задачу снижения плотности материала.

5. Современные химические технологии позволяют получать материалы с уникальными свойствами. Получены термостойкие материалы такими перспективными способами изготовления, как имплантация ионов на поверхности; плазменный синтез; плавление и кристаллизация в отсутствии гравитации; напыление на поликристаллические, аморфные и кристаллические поверхности с помощью молекулярных пучков; химическая конденсация из газовой фазы в тлеющем плазменном разряде и т.д. Практический интерес представляет способ получения новых керамических материалов для изготовления, например, цельнокерамического блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания. Данный способ заключается в отливке кремнийорганического полимера в форму с заданной конфигурации с последующим нагреванием, при котором полимер превращается в термостойкий и прочный карбид или нитрид кремния. Современная технология позволяет получить несколько слоев арсенида гелия различной толщины, выращенные на подложках из монокристаллического фосфида индия, из полученных материалов с электрическими свойствами изготавливают рабочие узлы лазеров и лазерных дисплейных устройств, применяемые в длинноволновых оптических линиях связи. Современная технология позволяет получить материал в виде стекла, но не с диэлектрическими свойствами, а с металлической проводимостью или полупроводниковыми свойствами. Такая технология основана на быстром замораживании жидкости, конденсации газовой фазы на очень холодную поверхность или имплантации ионов на поверхность твердого вещества.

Таким образом, с применением современных технологий можно получить новые материалы с необычным комплексом свойств.

6. Любая электронно-вычислительная машина, в том числе и персональный компьютер, содержит накопитель информации - запоминающее устройство, способное накапливать и хранить большой объем информации. Изготовление современных магнитных накопителей большой емкости основано на применении тонкопленочных материалов. Благодаря применению новых магнитных материалов за относительно короткий срок поверхностная плотность записи информации увеличилась в пять раз. Запись с высокой поверхностной плотностью осуществляется на носитель, рабочий слой которого формируется из тонкопленочного кобальтсодержащего материала. При модернизации таких накопителей и внедрении новых материалов следует ожидать дальнейшего увеличения информационной плотности, что весьма важно для развития современных технических средств записи, накопления и хранения информации.

7. Сейчас с уверенностью можно утверждать, что одним из наиболее перспективных направлений развития современной промышленности является нанотехнология. Исходя из самого названия "нанотехнология" можно заключить, что данное направление работает с объектами, размеры которых измеряются нанометрами.

Наноматериалы - материалы, разработанные на основе наночастиц с уникальными характеристиками, вытекающими из микроскопических размеров их составляющих. Основные структурные параметры наночастиц - их форма и размер. Физические, электронные и фотофизические свойства наночастиц определяются их чрезвычайно высокой удельной поверхностью (отношением поверхности к объему). Например, если размер кристалла золота уменьшается до 5 нм, температура плавления снижается на несколько сотен градусов.

Очень многие материалы - от металлов и керамик до биоминералов - состоят из неорганических наночастиц (оксидов, нитридов, карбидов, силикатов и т.д.). Они входят в состав наноматериалов на основе различной керамики и полимеров. Несовместимость органических и неорганических компонентов - основная проблема, которую приходится преодолевать при создании новых материалов.

Создание этих материалов предусматривает разработку и внедрение в промышленных масштабах новых технологий практически во всех подотраслях химического комплекса, а также развитие нанохимии - новой межотраслевой технологии, интегрирующей последние достижения физики, химии и биологии.

Развитие химического комплекса реализуется через:

стимулирование инвестиций в развитие химического комплекса за счет применения регулирующих функций государства на основе частно-государственного партнерства;

повышение технико-экономического уровня производств за счет реконструкции, модернизации и нового строительства;

расширение на территории России производства продукции химического комплекса с высокой добавленной стоимостью;

снижение удельных расходов сырьевых, топливно-энергетических и трудовых ресурсов на производство химической и нефтехимической продукции;

совершенствование структуры экспортных поставок в направлении повышения доли продукции глубокой переработки;

развитие импортозамещающих производств;

углубление переработки углеводородного и минерального сырья на основе новейших технологий, в том числе за счет эффективного использования попутного нефтяного газа;

разработку нанотехнологий и расширение их использования для получения материалов со специфическими эксплуатационными свойствами (сверхпрочность, твердость, химотермостойкость, химическая и каталитическая активность и др.), широко используемых практически во всех сферах деятельности;

максимальное внедрение результатов отечественных разработок и использование новейшего оборудования отечественных машиностроительных предприятий при реконструкции, техническом перевооружении и строительстве новых производств;

расширение обеспечения химических производств отечественным оборудованием посредством стимулирования создания интегрированных структур, включающих производителей оборудования, систем управления и контроля, их потребителей и профильные научно-исследовательские институты и конструкторские бюро, и способных выпускать комплектное оборудование для конкретных технологических производств, осуществлять его поставку и сервисное обслуживание;

внедрение экологически безопасных технологий с целью снижения выхода отходов и удельных выбросов вредных веществ в воздушный и водный бассейны, а также автоматизированных систем контроля за состоянием окружающей среды;

обеспечение предприятий высококвалифицированными кадрами за счет более широкого привлечения новых специалистов и переподготовки работающих в химическом комплексе.

Четвертое направление - развертывание промышленных инфраструктур нового типа, так называемых умных сред: это умные дорог, умные сети, умные производства.

В настоящее время в России существует значительный потенциал развития "умных" сред, но он сдерживается сложившейся в советский период моделью производства, исчезновением исследовательских центров и конструкторских бюро в 1990-е годы, слабой развитостью электронной промышленности. Результаты опроса российских промышленных компаний показали, что хотя большинство предприятий использует программное обеспечение для управления производством, обычно речь идет об ERP-системах, которые имеют весьма опосредованное отношение к концепции "умных" заводов. Еще хуже ситуация обстоит с промышленными роботами - они используются менее чем на трети опрошенных предприятий.

ERP (Enterprise Resource Planning - планирование ресурсов предприятия) - это организационная стратегия управления трудовыми ресурсами, интеграции производства и операций, финансового менеджмента и управления активами, ориентированная на непрерывную балансировку и оптимизацию ресурсов предприятия посредством специализированного интегрированного пакета прикладного программного обеспечения, который обеспечивает общую модель данных и процессов для всех сфер деятельности.

На сегодняшний день существует множество концепций применения "умных" сред в различных предметных областях: "умного" производства (smart manufacturing), "умных" домов (smart houses), "умных" городов (smart cities), проекты "умных" транспортных систем (intelligent transportation system), и т.д. Общая идея "умных" систем состоит в использовании распределенных сетей сенсоров и вычислительных устройств, взаимодействующих между собой для максимального обеспечения удобства и безопасности человека (в сфере инфраструктуры) или высокоэффективного производства (в сфере производства).

Согласно определению, "умная" среда представляет собой электронную среду, способную получать и использовать информацию об окружающей реальности, а также приспосабливаться к нуждам пользователей для улучшения их взаимодействия с внешней средой.

Информациомнные техноломгии (ИТ, от англ. information technology, IT) - широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям создания, сохранения, управления и обработки данных, в том числе с применением вычислительной техники. Данная схема показывает стадии технологической зрелости ИТ-решений для внедрения "умных" систем (Источник: ЦСР "Северо-Запад"):

"Умные" заводы "умные" производства,, "умные" предприятия (smart factory) как термин используется в разных смыслах в зависимости от контекста. Иногда под этим понимается любая роботизированная система производства; изготовители оборудования добавляют прилагательное "умный" (intelligent, smart), когда описывают свои станки, приводя характеристики скорости работы, точности или производительности.

Для достижения своих целей "умные" предприятия используют специализированное программное обеспечение, лазеры и устройства с искусственным интеллектом, встроенные в машины, и инфраструктуру предприятия. Виртуальные организации задействуют для работы программное обеспечение, чтобы единообразно обеспечивать взаимодействие между распределенными в пространстве производственными активами и осуществлять управление этими активами; кроме того, предлагаются новые бизнес-модели и идеи создания ценности.

Создание умных сред невозможно без материалов активных и умных. Представим себе материал, который меняет свои физические характеристики в зависимости от внешних условий, в которых он находится и если сюда добавить еще возможность программируемого управления поведением такого материала - это исключительно перспективное исследовательское поле. Идея проста: объединить в одну распределенную сеть сенсоры, актуаторы (приёмно-передающие устройства) и компьютеры. В результате развития технологии MEMS (микроэлектромеханических систем) это становится возможным. Все это позволяет создать большое количество интегрированных сенсоров, актуаторов, компьютеров и коммукационных систем, которые могут быть встроены в другие продукты и даже размещены в окружающей среде. Ученые рассматривают MEMS-технологию как одну из наиболее революционных технологий ХХ1 века, поскольку она позволяет встроить вычислительные процессы в саму физическую структуру вещества. Создание "умных материалов", т.е. превращение динамического поведения вещества в программируемое, открывает путь к созданию абсолютно нового поколения материалов, механизмов, продуктов и процессов, в которых части целого активно адаптируются к изменяющимся условиям, достигая своих целей посредством интеллектуального регулирования своего динамического поведения.

На сегодняшний день гибкость и скорость внедрения инноваций являются ключевыми факторами успеха не только любого производства, но и экономики. Поэтому "умным" средам, производствам, системам принадлежит особая роль: по сути, они выполняют функцию каркаса, на который в ближайшем будущем будет крепиться и тем самым обеспечивать новое качество продукции не только сама промышленность, но и транспортная и энергетическая инфраструктура.

Для осуществления инновационного развития промышленности необходимо, прежде всего, перераспределение капитальных инвестиций в пользу инновационной сферы, повышение эффективности использования этих ресурсов, консолидация всех сил общества для построения эффективного и высокотехнологичного промышленного комплекса, а также для возобновления процесса интеграции знаний.

Размещено на Allbest.ru