Особенности и перспективы развития машиностроения. Развитие машиностроения: достигнуты рекордные показатели

2. Перспективы развития машиностроительного комплекса

Дальнейшее развитие машиностроительного комплекса должно опираться на новые базовые технологии, обеспечивающие выпуск конкурентоспособной продукции, оживление инвестиционной активности, государственную поддержку производств с высокими технологиями. Без этого не удастся достичь технологического обеспечения развития экономики, участия страны в качестве полноправного партнера в международном разделении труда.

К таким направлениям, безусловно, следует относить нанотехнологии. Они требуют малых затрат энергии, материалов, не нуждаются в обширных производственных и складских помещениях. С другой стороны, их развитие требует высокого уровня подготовки ученых, инженеров и технических работников, а также особой организации производства.

За рубежом работы в этой области стремительно развиваются в течение последних лет в рамках ряда приоритетных программ правительств Японии, США, ФРГ, Франции, Китая и других стран.

В России целевое бюджетное финансирование работ в области наноматериалов и нанотехнологий осуществляется с начала 90-х годов прошлого века в рамках нескольких программ. Государственная поддержка этих работ, хотя и несоизмеримая по своим масштабам с их финансированием в других странах, способствовала развитию этого перспективного направления, позволила сохранить научный потенциал, достаточно высокий уровень исследований и лидирующие позиции в некоторых областях нанонауки.

Нанотехнологии имеют конкретное промышленное применение. Сегодня на рынке предлагается большая номенклатура промышленно изготовляемых наноматериалов: металлических, гидрооксидов, оксидов и композитных порошков, которые уже находят широкое применение во многих секторах промышленности и строительства. Нанопорошки имеют свойства, отличающиеся от свойств металлов, окислов и т.д., из атомов и молекул которых они изготовлены.

В основе научно-технического «прорыва на наноуровне», форсируемого промышленно развитыми странами, лежит использование новых, ранее не известных свойств и функциональных возможностей материальных систем при переходе к наномасштабам, определяемым особенностями процессов переноса и распределения зарядов, энергии, массы и информации при наноструктурировании. Многие из кардинально отличных свойств наноматериалов по отношению к объемным того же химического состава обусловлены эффектами многократного увеличения доли поверхности нанозерен и нанокластеров (до сотен квадратных метров на грамм). С этим связаны новые свойства многих конструкционных и неорганических наноматериалов. Причем значительное количество таких свойств до конца еще не исследовано.

2.1 Нанотехнологии в авиастроении

Аэрокосмическое наноструктурирование имеет решающее значение для разработки и изготовления отличающихся малой массой и высокой прочностью термически устойчивых материалов для самолетов, ракет, космических станций и исследовательских спутников. Кроме того, космические условия с низкой гравитацией и высоким вакуумом могут обеспечить прорывные направления в самих технологиях получения наноструктур и наносистем. Космические технологические установки могут стать одним из важных путей создания наносистем.

Области применения наноструктур в аэрокосмических системах:

· устойчивые к космической радиации компьютерные системы с малым энергопотреблением и высокими эксплуатационными характеристиками;

· наномасштабное приборное обеспечение для космических станций и перспективных спутников малых размеров;

· авионика (авиационная электроника) нового поколения на основе наноструктурных датчиков и наноэлектроники;

· теплозащитные, жаропрочные и износостойкие наноструктурированные покрытия;

· наномодифицированные полимеры и полимерные композиты с повышенными усталостными характеристиками;

· увеличение в несколько раз энергетической эффективности солнечных батарей и развитие альтернативных энергетических систем.

Важнейшая задача современного самолетостроения – облегчение конструкции летательного аппарата. Замена от 50 до 30 млн. заклепок, используемых сегодня при изготовлении корпуса большого пассажирского самолета, на сварные швы позволила бы значительно облегчить его, удешевить производство и существенно улучшить эксплуатационные характеристики. Такая замена возможна только при выполнении условия равенства прочности сварного шва и прочности свариваемого материала. Конструкция самолета должна иметь все детали с одинаковой прочностью. Однако современные методы сварки авиационных материалов (алюминиевых и титановых сплавов) не позволяют в полной мере выполнять это требование.

Ученые Института теоретической и прикладной механики СО РАН (ИТПМ СО РАН) разработали лазерную сварку с применением наночастиц, позволяющую существенно улучшить прочностные свойства сварного шва. Основная идея новой технологии – управление процессом кристаллизации при сварке с помощью наночастиц тугоплавкого соединения (например, карбида титана), которые вводят в сварной шов. Тем самым повышаются механические свойства (прочность и пластичность) металла шва, возрастает в несколько раз относительное удлинение, увеличиваются предел прочности и предел текучести.

Машиностроение является одной из ведущих отраслей машиностроительного комплекса зарубежной Европы. В целом оно занимает 3-е место по стоимости УЧП и в некоторых странах определяет “лицо” всего машиностроения. По уровню развития транспортного машиностроения страны зарубежной Европы можно разделить на 6 групп: 1. Страны с очень высоким уровнем развития, имеющие все подотрасли транспортного...

... ; · Народное образование; · Культура и искусство; · Наука и научное обслуживание; · Кредитование и страхование; · Деятельность аппарата органов управления. Отрасль машиностроения является частью машиностроительного комплекса. Машиностроительный комплекс включает в себя 12 крупных отраслей и примерно 100 специализированных...

Виде совокупности региональных машиностроительных образований, поэтому одновременно с поиском направлений достижения каких-либо общеэкономических целей определяются соответствующие рациональные территориальные пропорции в развитии машиностроения в прогнозируемом периоде. Как и для всех задач этого уровня прогнозирование развития машиностроения осуществляется в единой системе народнохозяйственных...

И Иркутской областях. Наличие высококвалифицированных кадров в Новосибирске и Омске позволило создать наукоемкие предприятия электротехнического и радиотехнического машиностроения. 2 Современное состояние отрасли в России Это – одна из депрессивных отраслей российской промышленности. Сокращение производства здесь нача­лось раньше, замедление темпов снижения наступило позднее, а спад...

Размещение отраслей стран мира сложилось под влиянием большого числа причин, главная из которых - трудовой фактор. Ориентация на труд и определяет главные сдвиги в размещении отрасли: она переместилась в районы с «дешевым» трудом. После войны машиностроение особенно быстро развивалось в Японии, Италии, впоследствии в Южной Корее, на Тайване, Гонконге, а также в некоторых странах «новой индустриализации».

Вторым по значению фактором, оказывающим воздействие на размещение машиностроения, является научно-технический прогресс. НТП определяет структурные сдвиги в машиностроении. Общеэкономические тенденции, вызванные научно-технической революцией, предопределили нарастание доли труда в стоимости продукции. Тем самым положение стран с дешевым трудом стало предпочтительным по сравнению со странами, обладающими ресурсами.

В- третьих, происходит систематическое усложнение машиностроительного производства, предопределившее разделение стран на производителей массовой продукции и производителей высококвалифицированной наукоемкой продукции, а также появление тенденции «передачи» массовых, но не требующих затрат квалифицированного труда производств в «новые» страны и сохранения высококвалифицированных производств в старых странах, «монополистах» научно-технического прогресса.

На все вышеуказанные процессы накладывается тенденция усиления специализации и кооперирования в машиностроении отдельных стран и всего мира. Эта тенденция обусловлена прежде всего выгодами увеличения масштаба производства. В этой связи можно утверждать, что практика действий ТНК, создающих производственную и кооперационную сеть, рассчитанную на рынки целых континентов, имеет определенные технико-экономические основания.

Определить уровень развития машиностроения в разных странах весьма сложно. Однако по сумме признаков можно выделить следующие группы стран:

1. Страны обладающие полной номенклатурой машиностроительного производства. Примеры: США, Германия, Япония. К этой группе относится и Россия.

2. Страны обладающие малосущественными пропусками в структуре машиностроения – Англия.

3. Страны с существенными пробелами в структуре машиностроения - Италия.

4. Страны вынужденные импортировать часть машиностроительной продукции из-за рубежа.

5. Страны с неравномерным развитием отраслевой структуры машиностроения: экспорт машин покрывает менее половины импорта. (Канада, Бразилия).

Данная типология может быть использована для регионализации глобальной экономической системы и определения роли отдельных регионов в размещении мирового машиностроения.

На регион «Северная Америка» (США, Канада, Мексика) приходится 1/3 мирового машиностроительного производства.

Этот регион выступает на мировых рынках прежде всего как экспортер продукции высокой сложности, изделий тяжелого машиностроения и наукоемких отраслей.

На регион «Западная Европа приходится от 25 до 30% продукции мирового машиностроения.

Третий регион- «Восточная и Юго-восточная Азия» (около 20 % продукции машиностроения), лидер которого- Япония.

В Бразилии формируется четвертый регион мирового машиностроения.

В последние годы страны с дешевым рабочим трудом оказались в более благоприятном положении, чем страны обладающие сырьевыми ресурсами.

Вторым по значению фактором стал научно- технический прогресс. Усложняется машиностроительное производство, поэтому выделяются страны- производители массовой продукции, производители сложной наукоемкой продукции, развивается специализация и межстрановое кооперирование.

Особенностью машиностроения развитых стран по сравнению с развивающимися является наиболее полная структура машиностроительного производства и увеличение доли электротехники; высокое качество и конкурентоспособность продукции; отсюда- высокая экспортность и большой удельный вес в машиностроительного продукции в общей стоимости экспорта (Япония- 64%, США, ФРГ- 48%, Канада- 42%, Швеция- 44%).

Общее машиностроение далеко не однородно в развитых и развивающихся странах. В первой группе стран преобладает станкостроение, тяжелое машиностроение, производство оборудования, в другой- сельскохозяйственное машиностроение. Лидерами станкостроения являются ФРГ, США, Италия, Япония, Швеция. На всю группу развивающихся стран приходится всего 6% выпуска продукции станкостроения.

В электротехнической промышленности быстро выдвинулась электронная индустрия. Выделяются две подотрасли электронной промышленности: военно-промышленная и бытовая электроника.

Первая- удел экономически развитых стран, вторая (требующая большого количества дешевых рабочих рук) стала обычной для развивающихся стран. Гонконг, Южная Корея, Тайвань, Маврикий экспортируют бытовую технику даже в развитые страны.

В самом машиностроении в последние годы развивается процесс интернационализации производства. Этот процесс осуществляется в основном между промышленно развитыми странами, где сосредоточенно около 9/10 мощностей машиностроения и более 9/10 объема НИОКР. В машиностроении внедряются гибкие автоматизированные производства и системы автоматизированного проектирования. В производстве оборудования для этих систем главная роль принадлежит Японии и США.

Структура транспортного машиностроения также изменилась. Интенсивно развивались судостроение и автомобильная индустрия. Причем заметно переселение судостроения и производства подвижного железнодорожного состава в развивающиеся страны.

Локомотивы выпускают Индия, Бразилия, Аргентина, Турция. Среди производства вагонов выделяются Мексика, Египет, Иран, Таиланд.

Заметные изменения произошли и в автомобилестроении. На первое место вышла Япония, обогнав США, затем Франция, Италия, Испания, Великобритания. Производство грузовых автомобилей сосредоточенно в США, Японии, странах СНГ, России и Канаде. Автосборка, помимо Бразилии и Республики Корея, в последние годы распространилась по всему миру. Значительно растет автомобилестроение в Китае, стимулируемое развитием автосборки в «свободных экономических зонах».

В основном роль отдельных регионов мира в размещении машиностроения такова: на страны Северной Америки приходится более 30% мирового машиностроительного производства, на страны Западной Европы- 25-30 %, на страны Восточной и Юго-Восточной Азии- 20%.

По важнейшему показателю, отражающему масштабы развития отрасли, стоимости продукции машиностроения среди развитых стран лидируют США, Япония и ФРГ. Другие страны существенно уступают им по масштабам машиностроения. Доля развитых стран в машиностроении мира около 90%.

В странах СНГ на долю машиностроительного комплекса приходится 30% стоимости продукции промышленности. Эти страны занимает промежуточное положение между экономически развитыми и развивающимися странами мира.

В целом основная часть выпуска продукции машиностроения по-прежнему сосредоточена в развитых странах. Сдвиг машиностроения в страны с дешевым трудом был обусловлен энергетическим кризисом. Несмотря на это, доля развивающихся стран (особенно стран «новой индустриализации») в производстве машиностроительной продукции продолжает оставаться незначительной, и говорить о коренных сдвигах в мировом машиностроении не приходится.

1. Особенности развития и размещения машиностроительного комплекса РФ

1. Особенности размещения машиностроения России

Машиностроение отличается от других отраслей промышленности целым рядом особенностей, которые влияют на его географию. Важнейшим является наличие общественной потребности в продукции, квалифицированных трудовых ресурсов, собственного производства или возможности поставки конструкционных материалов и электроэнергии. И хотя в целом машиностроение принадлежит к отраслям «свободного размещения», так как оно в меньшей степени испытывает влияние таких факторов, как природная среда, наличие полезных ископаемых, воды и т.д. В тоже время на размещение предприятий машиностроения сильное влияние оказывает ряд других факторов. К ним можно отнести:

Наукоёмкость: Трудно представить себе современное машиностроение без широкого внедрения научных разработок. Именно поэтому производство наиболее сложной современной техники (компьютеров, всевозможных роботов) концентрируется в районах и центрах, обладающих высокоразвитой научной базой: крупными НИИ, конструкторскими бюро (Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск и др.). Ориентация на научный потенциал - основополагающий фактор размещения машиностроительных предприятий.

Металлоёмкость: Отрасли машиностроения, занимающиеся производством такой продукции, как например, металлургического, энергетического, горно-шахтного оборудования потребляют много черных и цветных металлов. В связи с этим машиностроительные заводы, занимающиеся выпуском такого рода продукции обычно стараются находиться как можно ближе к металлургическим базам, чтобы уменьшить затраты по доставке сырья. Большинство крупных заводов тяжелого машиностроения расположены на Урале.

Трудоёмкость: С точки зрения трудоёмкости машиностроительный комплекс характеризуется большими затратами и очень высокой квалификацией труда. Производство машин требует больших затрат рабочего времени. В связи с этим достаточно большое количество отраслей машиностроения тяготеют к районам страны, где концентрация населения высока, и в особенности там, где есть высококвалифицированные и инженерно-технические кадры. Чрезвычайно трудоёмкими можно назвать следующие отрасли комплекса: авиационная промышленность (Самара, Казань), станкостроение (Москва, Санкт-Петербург), производство электротехники и точных приборов (Ульяновск).

Близость потребителя: Продукцию некоторых отраслей машиностроения, таких как: производство энергетического, горно-шахтного, металлургического оборудования, которые потребляют большое количество черных и цветных металлов экономически нецелесообразно перевозить на большие расстояния из-за их большого размера и высокой стоимости перевозок. Поэтому предприятия многих отраслей машиностроения размещается в районах потребления конечной продукции.

Как отдельный фактор географического размещения машиностроения можно вынести военно-стратегический аспект. Принимая во внимания интересы государственной безопасности, многие предприятия машиностроительного комплекса, выпускающие продукцию оборонного назначения, удалены от границ государства. Многие из них сконцентрированы в закрытых городах.

Группировка машиностроительных отраслей по факторам размещения.

Развитие машиностроительного комплекса РФ должно опираться на новые базовые ресурсосберегающие технологии, обеспечивающие выпуск конкурентоспособной продукции, оживление инвестиционной активности, государственную поддержку производств с высокими технологиями. Без этого не удастся достичь технологического обеспечения развития экономики, участия страны в качестве полноправного партнера в международном разделении труда.

К таким направлениям, безусловно, следует относить нанотехнологии и ресурсосберегающие технологии. Они требуют малых затрат энергии, материалов, не нуждаются в обширных производственных и складских помещениях. С другой стороны, их развитие требует высокого уровня подготовки ученых, инженеров и технических работников, а также особой организации производства.

За рубежом работы в этой области стремительно развиваются в течение последних лет в рамках ряда приоритетных программ правительств Японии, США, ФРГ, Франции, Китая и других стран.

В России целевое бюджетное финансирование работ в области наноматериалов и нанотехнологий осуществляется с начала 90-х годов прошлого века в рамках нескольких программ. Государственная поддержка этих работ, хотя и несоизмеримая по своим масштабам с их финансированием в других странах, способствовала развитию этого перспективного направления, позволила сохранить научный потенциал, достаточно высокий уровень исследований и лидирующие позиции в некоторых областях нанонауки.

Нанотехнологии имеют конкретное промышленное применение. Сегодня на рынке предлагается большая номенклатура промышленно изготовляемых наноматериалов: металлических, гидрооксидов, оксидов и композитных порошков, которые уже находят широкое применение во многих секторах промышленности и строительства. Нанопорошки имеют свойства, отличающиеся от свойств металлов, окислов и т.д., из атомов и молекул которых они изготовлены.

В основе научно-технического «прорыва на наноуровне», форсируемого промышленно развитыми странами, лежит использование новых, ранее не известных свойств и функциональных возможностей материальных систем при переходе к наномасштабам, определяемым особенностями процессов переноса и распределения зарядов, энергии, массы и информации при наноструктурировании. Многие из кардинально отличных свойств наноматериалов по отношению к объемным того же химического состава обусловлены эффектами многократного увеличения доли поверхности нанозерен и нанокластеров (до сотен квадратных метров на грамм). С этим связаны новые свойства многих конструкционных и неорганических наноматериалов. Причем значительное количество таких свойств до конца еще не исследовано.

Сложность перехода машиностроения на инновационный путь развития состоит в том, что при реализации стратегических целей вхождения страны в постиндустриальное общество необходимо в исторически короткое время решать одновременно две задачи: модернизацию самого машиностроения и техническое перевооружение других отраслей экономики.

К сожалению, приходится констатировать, что в нынешнем состоянии предприятия российского машиностроения могут осуществлять производство конкурентоспособной продукции только для сравнительно узких сегментов рынка. По оценкам экспертов, на мировом рынке могут конкурировать в соответствующих сегментах незначительное число российских машиностроительных компаний.

Необходимо отдавать себе отчет, что наши потенциальные конкуренты без всяких сомнений продвигаются к созданию постиндустриального общества, в полном смысле этого слова, концентрируя для этого колоссальные ресурсы на высокотехнологичных направлениях. Мы же пока в этом вопросе серьезно отстаем. Нам необходимо преодолевать отставание от мирового уровня, с одновременным формированием и распространением наиболее эффективных инновационных технологий завтрашнего дня. России предстоит реализовать на практике широкомасштабный экономический маневр, чтобы в кратчайшие сроки развить до высокотехнологичного уровня отрасль, находящуюся в настоящее время в состоянии, отстающем от развитых стран на 20-30 лет. Очевидно, что для этого необходимо обеспечить опережающие темпы развития.

Тем не менее, несмотря на все проблемы и трудности в России имеются все необходимые условия для опережающего развития машиностроения. Это, прежде всего, собственные энергетическая и сырьевая база, развитая коммуникационная сеть, научный, интеллектуальный, кадровый, производственный и иные потенциалы. Но, главное, это развитие нанотехнологий, высокоэффективных ресурсосберегающих технологий, систем искусственного интеллекта, глобальных информационных сетей, интегрированных высокоскоростных транспортных систем.

В машиностроении применение нанотехнологий и наноматериалов позволит увеличить ресурс режущих и обрабатывающих инструментов с помощью специальных покрытий и эмульсий, внедрить нанотехнологические разработки в модернизацию парка высокоточных и прецизионных станков. Созданные с использованием нанотехнологий методы измерений и позиционирования обеспечат адаптивное управление режущим инструментом на основе оптических измерений обрабатываемой поверхности детали и обрабатывающей поверхности инструмента непосредственно в ходе технологического процесса. Например, эти решения позволят снизить погрешность обработки с 40 мкм до сотен нанометров при стоимости та кого отечественного станка около 12 тыс. долл. И затратах на модернизацию не более 3 тыс. долл. Равные по точности серийные зарубежные станки стоят не менее 300-500 тыс. долл. При этом в модернизации нуждаются не менее 1 млн активно используемых металлорежущих станков из примерно 2,5 млн станков, находящихся на балансе российских предприятий.

В двигателестроении и автомобильной промышленности - за счет применения наноматериалов, более точной обработки и восстановления поверхностей можно добиться значительного (до 1,5-4 раз) увеличения ресурса работы автотранспорта, а также снижения втрое эксплуатационных затрат (в том числе расхода топлива), улучшения совокупности технических показателей (снижение шума, вредных выбросов), что позволяет успешнее конкурировать как на внутреннем, так и на внешнем рынках.

Использование возможностей нанотехнологий может уже в недалекой перспективе принести резкое увеличение стоимости валового внутреннего продукта и значительный экономический эффект в машиностроительном комплексе. Тем самым принципиально изменяют отрасль машиностроения в целом, определяя вектор постиндустриального развития ближайших десятилетий.

Известно, что полное удовлетворение всех требований, предъявляемых к машиностроительному производству – абсолютно невыполнимая задача, поэтому всегда приходится идти на компромисс, обозначая главные требования и обеспечивая соответствующие им критерии качества. Отметим поэтому лишь основные требования к деталям и машинам при использовании ресурсосберегающих технологий их изготовления.

ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ – изготовление изделия при минимальных затратах труда, времени и средств при полном соответствии своему назначению. Технологичность деталей обеспечивается: формой их простейших поверхностей (цилиндрической, конической и др.), удобной для обработки механическими и физическими методами; применением материалов, пригодных для безотходной обработки (давлением, литьем, сваркой и т. п.), и ресурсосберегающей технологии; стандартной системой допусков и посадок и другими средствами и методами.

ЭКОНОМИЧНОСТЬ – минимальная стоимость производства и эксплуатации. Экономичность деталей и узлов достигается оптимизацией их формы и размеров из условия минимума материалоемкости, энергоемкости и трудоемкости производства, за счет максимального коэффициента полезного действия в эксплуатации при высокой надежности; высокой специализацией производства и т. д. При оценке экономичности учитывают затраты на проектирование, изготовление, эксплуатацию и ремонт.

НАДЁЖНОСТЬ – свойство объекта сохранять во времени способность к выполнению заданных функций (ГОСТ 27.002-83).

Эстетичность - совершенство и красота внешних форм деталей, узлов и машин существенно влияют на отношение к ней со стороны обслуживающего персонала. Оформление узлов и деталей, определяющих внешние очертания машины, должно быть красивым и отвечать требованиям художественного конструирования (дизайн). Формы наружных деталей для создания привлекательного их вида разрабатывают с участием дизайнеров. Специально подбираются цвета для окраски.

Снижение массы деталей - в самолетостроении и некоторых других отраслях промышленности выполнение этого требования является одной из главных расчетно-конструкторских задач ресурсосбережения.

Использование недефицитных и дешевых материалов - это условие должно быть предметом особого внимания во всех случаях при проектировании деталей машин. Необходимо экономить цветные металлы и сплавы на их основе.

Удобство эксплуатации - при проектировании необходимо стремиться, чтобы отдельные узлы и детали можно было снять или заменить без нарушения соединения смежных узлов. Все смазочные устройства должны работать безотказно, а уплотнения - не пропускать масла. Движущиеся детали, не заключенные в корпус машины, должны иметь ограждения для безопасности обслуживающего персонала.

Большое экономическое значение при внедрении ресурсосберегающих технологий в машиностроительный комплекс имеют следующие показатели:

1) возможность массового производства стандартных деталей, что снижает их себестоимость;

2) возможность использования стандартного режущего и измерительного инструмента;

3) легкость замены вышедших из строя деталей при ремонте;

4) экономия труда при конструировании;

5) повышение качества конструкции.

В процессе хозяйственной деятельности ресурсы предприятия занимают одно из центральных мест, поэтому вопрос ресурсосбережения и определения оптимального соотношения ресурсов на предприятии очень актуален в настоящее время. Финансовая политика в области ресурсов направлено воздействует на долговременное состояние предприятия, а так же определяет его текущее состояние. Она диктует тенденции экономического развития, перспективный уровень научно-технического прогресса, состояние производственных мощностей предприятия.

Научно-технический прогресс - это непрерывный процесс открытия новых знаний и применения их в общественном производстве, позволяющий по-новому соединять и комбинировать имеющиеся ресурсы в интересах увеличения выпуска высококачественных конечных продуктов при наименьших затратах.

В широком смысле на любом уровне - от фирмы до национальной экономики - под научно-техническим прогрессом подразумевается создание и внедрение новой техники, технологии, материалов, использование новых видов энергии, а также появление ранее неизвестных методов организации и управления производством.

Внедрение новой техники и технологии - это весьма сложный и противоречивый процесс. Принято считать, что совершенствование технических средств снижает трудозатраты, долю труда в стоимости единицы продукции. Однако в настоящее время технический прогресс "дорожает", так как требует создания и применения все более дорогостоящих станков, линий, роботов, средств компьютерного управления; повышенных расходов на экологическую защиту. Все это отражает на увеличении доли затрат на амортизацию и обслуживание применяемых основных фондов в себестоимости продукции.

Тем не менее, конкурентоспособность фирмы или предприятия, их способность удержаться на рынке товаров и услуг зависит, в первую очередь, от восприимчивости производителей товаров к новинкам техники и технологии, позволяющим обеспечить выпуск и реализацию высококачественных товаров при наиболее эффективном использовании материальных ресурсов.

Поэтому при выборе вариантов техники и технологии фирма или предприятие должны четко понимать, для решения каких задач -стратегических или тактических - предназначается приобретаемая и внедряемая техника.

Роль науки в развитии современного промышленного производства настолько возрастает, что ее все чаще считают производительной силой. Это происходит тогда, когда наука обосабливается в самостоятельную сферу деятельности с особым профессиональным составом работников, со своей специфической материально-технической базой и конечной продукцией.

От научно-технического потенциала страны во многом зависит и научно-производственный потенциал ее национальных фирм и предприятий, их способность обеспечивать высокий уровень и темпы НТП, их "выживаемость" в условиях конкурентной борьбы. Научно-технический потенциал страны создается как усилиями национальных научно-технических организаций, так и использованием мировых достижений науки и техники.

Основные понятия ресурсов, ресурсосберегающих технологий

Ресурсы – это природные или созданные человеком ценности, которые предназначены для удовлетворения производственных и непроизводственных потребностей.

Ресурсосбережение - совокупность мер по бережливому и эффективному использованию фактов производства (капитала, земли, труда). Обеспечивается посредством использования ресурсосберегающих и энергосберегающих технологий; снижения фондоёмкости и материалоемкости продукции; повышения производительности труда; сокращения затрат живого и овеществленного труда; повышения качества продукции; рационального применения труда менеджеров и маркетологов; использования выгод международного разделения труда и др. Способствует росту эффективности экономики, повышению ее конкурентоспособности.

Ресурсосберегающие технологии - технологии, обеспечивающие производство продукции с минимально возможным потреблением топлива и других источников энергии, а также сырья, материалов, воздуха, воды и прочих ресурсов для технологических целей.

Ресурсосберегающие технологии включают в себя использование вторичных ресурсов, утилизацию отходов, а также рекуперацию энергии, замкнутую систему водообеспечения и т.п. Позволяют экономить природные ресурсы и избегать загрязнения окружающей среды.

Общие способы разработки ресурсосберегающих технологических процессов машиностроительных производств. Пути разработки и подходы к созданию ресурсосберегающих и малоотходных производств

Проблема ресурсосбережения является важной для машиностроения, так как затраты на металл, в структуре себестоимости изделия, достигают 60…80%.

К основным источникам ресурсосбережения в машиностроении относятся:

Снижение удельной массы изделия;

Повышение коэффициента использования материалов;

Увеличение срока службы изделия.

Поэтому основной упор в разработке ресурсосберегающих технологий делается на заготовительное производство и упрочняющие технологии, а также на применяемые методы обработки и формообразования. Рассмотрим некоторые из них (примеры).

1. Холодная штамповка деталей из листового проката, обладающего анизотропией механических свойств: такая технология может быть применена для изготовления цилиндров амортизаторов, корпусов цилиндров привода сцепления, газовых баллонов, цилиндров гидронасосов и т.д. и предусматривает комбинированную вытяжку, отличающуюся одновременным изменением диаметра вытягиваемой заготовки и толщины стенки.

Упомянутая технология позволяет:

Увеличить ресурс работы изделий в 2-3 раза;

Снизить металлоемкость изделий в 1,3-1,5 раза;

Снизить трудоемкость производства в 3-5 раз.

Это пример повышения показателей ресурсосбережения производства по обработке металлов давлением.

2. Способ размерного шлифования труднообрабатываемых изделий со сложной криволинейной поверхностью для повышение эффективности шлифования деталей типа турбинных лопаток, кулачковых валов и др., изготавливаемых из труднообрабатываемых материалов: в основу разработки положена идея снижения энергосиловых параметров стружкообразования за счет обеспечения условий для наиболее полного адсорбционного взаимодействия ювенильных участков поверхности зоны резания с компонентами смазочно-охлаждающей технологической среды (СОТС), способствующего снижению энергии пластической деформации, образованию новой поверхности и значительному снижению адгезионных явлений путем усовершенствования кинематики процесса формообразования.

Преимуществом данного способа перед другими способами-аналогами является то, что осуществляется групповая обработка изделий, которые устанавливаются на специальном приспособлении, обеспечивающем переносное перемещение деталей по круговой траектории вокруг общей оси с регулируемым поворотом вокруг планетарных осей вращения. Скорость кругового вращения определяется из функциональной зависимости, которая связывает геометрические и физические параметры абразивного круга и обрабатываемого изделия, и позволяет обеспечить ее рациональное значение для комплексного проявления адсорбционного эффекта.

Снижение удельной мощности шлифования в 1,5-2,5 раза и практически полное исключение зависимости от величины используемой врезной подачи;

Снижение удельного расхода абразива на порядок;

Снижение засаливания абразивного круга при обработке высокопластичных и вязких материалов;

Экономию энергии на обработку одной лопатки на 5-8 кВт×ч, что при производстве 50000 лопаток в год позволит сэкономить ~ 525,2 МВт×ч;

Снижение расхода СОТС на порядок;

Повышение на 5-15 % прочности поверхностного слоя за счет формирования напряжений сжатия.

3. Способ торцевого планетарного шлифования для повышения эффективности шлифования плоских поверхностей деталей, изготавливаемых из труднообрабатываемых материалов: в основу способа положена идея снижения энергосиловых параметров стружкообразования за счет обеспечения условий для наиболее полного адсорбционного взаимодействия ювенильных участков поверхности зоны резания с компонентами СОТС, что способствует снижению энергии пластической деформации.

Преимуществом данного способа перед другими способами-аналогами является то, что способ предполагает использование специального многошпиндельного планетарно-шлифовального инструмента, который устанавливается на шпинделе шлифовальной бабки вместо абразивного круга. В качестве режущего инструмента используются стандартные абразивные круги чашечного типа средних структур, которые жестко закрепляются на наклонных планетарных шпинделях и получают переносное движение вокруг оси шпинделя станка и вращение вокруг планетарных осей с наперед заданным соотношением скоростей, что обеспечивает комплексное проявление адсорбционного эффекта.

Применение предлагаемого способа обеспечивает следующий экономический эффект от энерго- и ресурсосбережения:

Снижение удельной энергоемкости в 2-4 раза;

Уменьшение в 5-10 раз потребности в расходе СОЖ;

Высокое качество обработки при использовании мелкозернистых абразивных кругов на любой основе.

4. Новые методы упрочнения деталей на основе комбинированного применения электроплазмохимических и деформационных технологий.

Одним из таких методов является метод комбинированного упрочнения электроэрозионным синтезом (ЭЭС) покрытий и поверхностным пластическим деформированием (ППД). Сущность метода ЭЭС заключается в нанесении на деталь специальной экзотермической смеси пяти порошков металлов и неметаллов с органическими связующими с последующей искровой обработкой импульсным током.

ЭЭС-покрытие используется для упрочнения кинематических пар трения с ограниченным количеством смазочного материала, для режущих инструментов, пресс-форм, штампов, деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания (детали механизма газораспределения двигателя, рулевого управления, шаровые опоры и др.).

Данный метод упрочнения деталей является высокоэффективным, т.к. позволяет обеспечить упрочнение металлической поверхности и создать условия долговечной работы деталей при различных режимах функционирования, что приносит большой экономический эффект (не требуется долгое время менять одно изношенное изделие на другое, новое)

5. Упрочнение алюминиевых деталей микродуговым оксидированием (МДО) поверхностного слоя в режиме импульсного тока.

Сущность технологии заключается в том, что на стальную деталь газопламенным напылением наносится алюминиевое покрытие, которое затем обрабатывается точением и подвергается преобразованию в оксид алюминия методом МДО. Область применения технологии - детали, подверженные воздействию высоких температур, эрозии и абразивному изнашиванию.

6. Сборка с использованием клеев и адгезионных материалов. Такие технологии позволяют снизить себестоимость и трудоемкость сборки, улучшить качество изделий.

7. Обработка сверхзвуковой струей жидкости. Подобная технология, представляющая собой гидрорезание с шириной реза 0,1…0,8 мм, позволяет снизить отходы материала в стружку по сравнению с традиционной резкой в 15-20 раз.

Условия обработки при этом не оказывают каких-либо отрицательных воздействий на обрабатываемый материал и его физико-механические свойства. Процесс обработки может быть полностью автоматизирован.

Это только некоторые примеры разработки и применения ресурсосберегающих технологий, экономический эффект от внедрения которых может вывести производственные предприятия на новый уровень инновационного развития.

Машиностроительный комплекс - совокупность отраслей промышленности, производящих разнообразные машины и механизмы. В состав машиностроительного комплекса входит более 70 . Это, прежде всего электротехника и приборостроение, станкостроение и инструментальная промышленность, и строительно-дорожное машиностроение.

Машиностроительное производство имеет ряд особенностей, которые влияют на его размещение.

Во-первых, в широко развиты специализация (сосредоточение предприятия на выпуске одного или нескольких видов продукции) и кооперирование (форма организации производства, при которой в производстве готовой продукции участвует несколько предприятий). Например, автомобильный завод выпускает один вид продукции - автомобили, а детали и узлы получает от других предприятий, число которых может быть значительным. Поэтому многие размещаются в районах, где хорошо развита сеть - Центральная , . Таким образом, транспортный фактор - важнейший для размещения машиностроения.

Предприятия наиболее прогрессивных и сложных отраслей (электронное, радиотехническое) ориентируются на фактор наукоёмкости и размещаются там, где есть развитая научная база (Москва, Новосибирск и т. д.).

Военно-стратегический фактор определяет размещение предприятий, выпускающих оборонную продукцию. Они удалены от границ, многие расположены в так называемых «закрытых» городах (Саров, Новоуральск, Снежинск и др.), либо размещены вблизи военных баз.

Производство многих видов машин требует больших затрат труда людей, высокой квалификации рабочих. Особенно трудоёмки - приборостроение, станкостроение. Они тяготеют к районам с высокой концентрацией населения - Москва, Воронеж, Пенза, Рязань.

Металлоёмкость определяет размещение предприятий тяжёлого машиностроения, продукция которых требует много металла (производство энергетического, металлургического оборудования). Такие предприятия ориентируются либо на крупную металлургическую базу, например - - , Сибирь - Иркутск, Красноярск. Либо на привозное сырьё, например - Санкт-Петербург.

Многие виды машин нужны везде, а некоторые (например, льноуборочные комбайны, тракторы для вывоза леса) требуются только в отдельных регионах. При этом такие машины сложно , значит, их выгоднее производить, там, где есть в них потребность - потребительский фактор.

Машиностроение развито во всех районах страны, но специализация его различна.

Машиностроение - ведущая отрасль материального производства, оно обеспечивает машинами и механизмами другие отрасли, тем самым, обеспечивая прогресс в хозяйстве страны в целом.

Но на сегодняшний момент российское машиностроение находится в состоянии кризиса, развиваясь низкими темпами, оно не может обеспечить прогресс других отраслей. Происходит отставание в гражданском секторе машиностроения, низкие темпы обновления оборудования, а на устаревшем оборудовании нельзя создать конкурентно способную технику.

Перспективными направлениями в является - развитие наукоёмких производств, выпуск качественных потребительских товаров, демонополизация и установление новых хозяйственных взаимосвязей.

В промышленно развитых странах, где кризисы и спады производства повторяются периодически, изменения текущей конъюнктуры меньше всего затрагивают выпуск новейшей высокотехнологичной продукции, что создает определенные импульсы для выхода из кризисных ситуаций. Машиностроению России в последнее время присуща диаметрально противоположная тенденция - опережающее снижение производства наиболее прогрессивной техники. В результате можно полностью утратить накопленный за предшествующие годы технологический потенциал, хотя и недостаточно качественный, но все же имеющий принципиальное значение для дальнейшего функционирования экономики.

Распад единого машиностроительного комплекса СССР на отдельные республиканские блоки резко обострил проблемы машиностроения России, так как одновременно распались внешнеэкономические связи в области торговли машинами и оборудованием, которые отлаживались десятилетиями и благодаря чему сложился определенный баланс в насыщении отраслей народного хозяйства России современной техникой. Структура конечной продукции отечественного машиностроения на рубеже последних десятилетий отличалась «утяжеленностью», и высокой степенью милитаризации. Доля военной техники оставалась непомерно высокой при резком отставании выпуска потребительских товаров и особенно оборудования для непроизводственной сферы. В первой половине 80-х годов рост производства продукции инвестиционного машиностроения полностью прекратился, а во второй половине начался спад, перешедший в начале 90-х в обвальное падение.

Уменьшение спроса в отраслях-потребителях вынудило машиностроение приспосабливаться к условиям использования его продукции, увеличивая выпуск универсальной техники и внедряя примитивные технологии. Это приведет к прекращению выпуска наукоемкой продукции, дальнейшему свертыванию машиностроительного производства и в конечном счете к затуханию инвестиционного процесса и ликвидации базовых отраслей экономики (кроме сырьевых, обладающих экспортным потенциалом).

Резкое сокращение производства в начале 90-х годов меньше затронуло выпуск товаров длительного пользования, удельный вес которых был выше среднего - главным образом легковое автомобилестроение и производство бытовой техники, при наиболее быстром росте цен на них и высокой рентабельности производства. Так, основной особенностью происходящих изменений была ориентация на выпуск относительно престижных изделий при ухудшении условий выпуска многих других, что было во многом обусловлено покровительственной таможенной политикой государства, например в отношении автомобилестроения. Поэтому относительное благополучие некоторых предприятий данной отрасли временно и в условиях постоянного повышения издержек производства и нарастающей конкуренции со стороны иностранных производителей неизбежны спад и периодические остановки производства. Положение машиностроения также усугублялось высоким уровнем концентрации и монополизмом производства. Среди 2/3 предприятий каждое выпускает свыше 75% продукции определенного вида, то есть фактически является ее монопольным производителем.

Отличительной особенностью спада была относительная стабильность развития отраслей и подотраслей, изготавливающих мобильную технику, при падении выпуска продукции в отраслях, производящих технологическое оборудование. Причина заключается в более высокой ликвидности мобильной техники относительно оборудования, требующего монтажа, выпуск которого стал превышать платежеспособный спрос в результате перенакопления парка данной техники у потребителя. Это породило серьезные финансовые и производственные проблемы, приведшие к остановке ряда крупнейших предприятий. Основной причиной создавшегося положения является резкое падение инвестиционной активности и снижение спроса на машины и оборудование. Особенно снизился объем капитальных вложений в производство оборудования для строительства и в сельскохозяйственное машиностроение.

В силу рассмотренных неблагоприятных факторов удельный вес наукоемких отраслей снизился, тогда как доля автомобильной промышленности стабилизировалась. Условиями этой стабилизации является сдерживание тарифов на энергоносители, продукцию металлургического и химического комплексов, железнодорожные перевозки, пролонгация протекционистских таможенных мер. Должна подвергнуться изменениям и сама структура выпуска, так как она пока не отвечает современным требованиям. Реализация структурно-целевых программ связана со значительными инвестиционными затратами и временем. Но необходимость, а главное успешность, комплексной структурной перестройки доказана опытом АО «ГАЗ». Своевременно проведенная реструктуризация производства с организацией выпуска автомобилей грузоподъемностью полторы тонны и автомобилей с дизельными двигателями дала возможность наращивать объемы производства. Например, за 10 месяцев 1997 года темпы роста составили 122,4% к соответствующему периоду предыдущего года.

В станкоинструментальной промышленности России на сегодняшний день производство все более и более ориентируется на платежеспособный спрос. Но со стороны прежнего основного потребителя - государства он резко сократился, а хозяйствующие субъекты не компенсируют этого сокращения (особенно на сложную наукоемкую продукцию), отдавая предпочтение более дешевому и простому оборудованию, что влечет за собой потерю заказов, болезненную для станкостроения. Спад производства наукоемких видов оборудования идет здесь опережающими темпами. Положение усугубляется оттоком высококвалифицированных кадров, в том числе из научных и конструкторско-технологических организаций. По сути, возникла угроза утраты Россией собственного станкостроения. Массовой практикой стало освоение в целях выживания непрофильной для станкостроения продукции. Так, АО «ЛСПО им. Свердлова» (Санкт-Петербург) занялось станками для обработки бревен, оборудованием для угольной промышленности; кроме того, оно производит большое количество мебельной фурнитуры. Некоторое оживление производства в машиностроении практически не отразилось на повышении спроса на технологическое оборудование, так как его парк в настоящее время используется менее чем на половину. Следовательно, по мере увеличения производства продукции на предприятиях-потребителях будет первоначально повышаться загрузка уже имеющегося оборудования, идти накопление капитала и только затем может появиться перспектива технического перевооружения, а следовательно приобретения нового оборудования. Слабое частное и иностранное инвестирование, малоактивный спрос негосударственного сектора на технологическое оборудование делает необходимой осуществление государственной поддержки предприятий данной отрасли. Это экономически, а порой и стратегически, эффективно, особенно в случае импортозамещения. Так, средства, выделявшиеся на эта цели позволили создать производственные мощности по выпуску линейных подшипников качения по лицензии фирмы «TNK» (Япония) на АО «Липецкий станкостроительный завод». Эти узлы являются основой российского прецизионного станкостроения, до сих пор они были в основном предметом импорта из дальнего зарубежья. Освоенные мощности по производству синтетических алмазов на АО «Томал» позволяют полностью перейти на производство алмазного инструмента на основе российского сырья взамен его импорта с Украины и Армении, а также сформировать экспортный потенциал в объеме 10 миллионов долларов в год. Эти примеры показывают высокую эффективность государственной поддержки приоритетных направлений развития станкостроительной промышленности.

Определенная тенденция к стабилизации наметилась в электротехнической промышленности и приборостроении. В 1998 был увеличен выпуск электродвигателей, ряда кабельных изделий (силовых, городских телефонных). В целях расширения рынков сбыта и поиска новых потребителей электротехнические и приборостроительные заводы приступили к освоению и производству продукции, пользующейся спросом, в том числе ранее изготавливавшейся в странах СНГ (например, взрывобезопасные электродвигатели, крупные электрические машины, кабельная продукция). Этому также способствовала протекционистская таможенная политика государства, при которой потребителю выгодно закупать эту продукцию у российских предприятий. В рамках федеральной инновационной программы по созданию технических средств для обязательного кассового учета введены дополнительные мощности по выпуску 300 тысяч контрольно-кассовых машин. Увеличение их выпуска содействует приросту налоговых поступлений в бюджет России, упорядочению контроля за денежным обращением в сфере торговли. За последние четыре года в результате неплатежеспособности сельских товаропроизводителей производство сельскохозяйственной техники резко сократилось, большинством заводов производственные мощности используются на 10-15%. В самих хозяйствах заметно сокращается парк сельскохозяйственной техники. В условиях сильного сжатия спроса на сельскохозяйственную технику сейчас предполагается проведение мероприятий по ускорению процесса адаптации предприятий к рынку (структурная перестройка производства, расширение рынка сбыта техники на экспорт, создание на предприятиях торговых домов, проведение ярмарок-выставок). Для решения проблемы неплатежей на предприятиях отрасли будут проводиться бартерные операции и взаимозачеты, шире использоваться векселя и государственные казначейские билеты. Особенно перспективной формой нормализации сбыта представляется практикуемое уже обеспечение агропромышленного комплекса машиностроительной продукцией на основе долгосрочной аренды - лизинга. В настоящее время наметилась тенденция к стабилизации объемов производства по некоторым видам продукции тяжелого машиностроения, а по другим - увеличение выпуска. Это относится к производству оборудования для черной металлургии и горнодобывающей промышленности: машины для непрерывного литья заготовок и агломерационного производства, буровые станки для нужд горнодобывающей промышленности. Предприятия стали более активно вести работу по поиску платежеспособных заказчиков из-за конкуренции со стороны иностранных поставщиков аналогичного оборудования.

Ситуация в энергетическом машиностроении стабилизировалась из-за некоторого увеличения выпуска паровых турбин, обусловленного экспортными поставками оборудования, в основном в Китай, Иран и страны Восточной Европы. Производство дизелей и дизель-генераторов стабилизировалось на уровне 1995 года. При этом наметилась тенденция к освоению производства дизелей по лицензиям зарубежных фирм, что дает возможность заводам данной подотрасли вступить в конкурентную борьбу на мировом рынке.

В подотрасли вагоностроения объемы производства определяются финансовыми возможностями основного заказчика - Министерства путей сообщения Российской Федерации. Не секрет, что они ограничены и не позволяют существенно наращивать выпуск так необходимого железным дорогам России подвижного состава. В связи с этим производство грузовых вагонов возросло незначительно. Предвидится изменение структуры выпуска пассажирских вагонов. Так, АО «Тверской вагон-завод», наращивает выпуск пассажирских купейных вагонов, соответствующих современным требованиям комфортности и безопасности движения. Тем самым создается возможность прекратить их импорт из Германии. Удельный вес купейных вагонов в общем выпуске вагонов локомотивной тяги возрос в 1996 на 39% процентов. На АО «Демиховский машзавод» организован выпуск вагонов электропоездов вместо приобретаемых в Латвии. Введенные на данном предприятии мощности по производству до 500 вагонов в год позволяют выпускать полностью комплектные поезда.

В ближайшие годы даже при условии инвестиционной активности не следует ожидать существенного роста спроса на строительную и дорожную технику. Тем более что в строительном комплексе существует сложившийся до 1995 года парк строительной техники, который загружен сейчас не более чем на половину. Однако параметры обновления выпускаемой продукции ухудшились. Это явление свидетельствует о том, что в отрасли не происходит адаптация к новым условиям функционирования за счет изменения качества продукции. За последние 3 года интенсивность обновления упала на 40%, а доля впервые осваиваемой техники - в 2 раза. На предприятиях данной отрасли способны тиражировать устаревшие технику и технологии.

Подводя итог всему вышесказанному, можно определенно утверждать, что состояние развития машиностроительного комплекса России определяется не просто спросовыми, а инвестиционными ограничениями. Именно они тормозят реструктуризацию производства, в основе которой должно лежать улучшение качества продукции, а следовательно, и повышение ее конкурентоспособности. Наконец, необходимо дать обобщенное представления о сложной социально-экономической ситуации, сложившейся в промышленности в последние годы. Она обусловлена тем, что нарастающий в последние 2 года вал неплатежей увеличил долю убыточных предприятий. Численность безработных в данном комплексе увеличилась в большей степени, нежели в промышленности в целом. Официальные статистические данные последних лет показывают, что скрытая безработица (занятость с неполным рабочим днем или неделей) в целом в промышленности уменьшилась. Обследование же, проведенное в конце прошлого года санкт-петербургским центром «Труд-мониторинг» показало, что доля рабочих машиностроительной промышленности, занятых неполный рабочий день или отправленных в отпуск по инициативе администрации выросла. Среди занятых на машиностроительных предприятиях растет потребность во вторичной занятости. Об этом заявили 86.9% опрошенных рабочих, а у 84.6% заявили о том, что у них регулярно месяц и более задерживается выплата зарплаты.

Особенно тяжелая ситуация сложилась в оборонном комплексе, где численность производственного персонала сокращается даже быстрее, чем в целом по машиностроению. Наиболее заметно упала занятость в электронной промышленности и в производстве спецсредств связи. Сохраняется отставание и в заработной плате: в 1997г. она составляла 78% от среднего уровня по промышленности.

Все это обуславливает отток высококвалифицированных специалистов из исследовательских организаций и конструкторских бюро, в том числе и за границу. Особенно тяжелое положение сложилось в тех регионах, где предприятия ВПК играют роль градообразующих предприятий (Урал, Удмуртия, некоторые области Центрального экономического района). Необходимо уже сейчас принимать меры для корректировки выбранного рыночного курса. Если этого не сделать, то в ближайшее время пессимистические настроения и социальная напряженность будут нарастать, что создаст угрозу дальнейшего построения социально-ориентированной рыночной экономики в России.