Введение в дисциплину «Передовые производственные технологии»

1.

Введение в дисциплину «Передовые
производственные технологии»
Шимченко А.В., ассистент Института передовых производственных технологий

2.

О СТРУКТУРЕ ДИСЦИПЛИНЫ
«ПЕРЕДОВЫЕ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ
ТЕХНОЛОГИИ»

3. Что такое дисциплина ППТ

ЧТО ТАКОЕ ДИСЦИПЛИНА ППТ
Дисциплина «Передовые производственные технологии» относится к базовым
обще инженерным дисциплинам. Изучается в течении 1-го и 2-го семестра на 1-м курсе
и не требует специальных знаний, кроме общеобразовательной школьной программы.
Дисциплина
«Передовые
производственные
технологии»
направлена на формирование:
-
Знаний по основным видам производственных технологий,
используемых различных отраслях машиностроения;
-
Общих
знаний
по
оценке
эффективности
разных
видов
технологических цепочек при наладке производственного процесса;
-
Знаний об основных рынках Национальной технологической
инициативы и стратегии развития технологий и промышленности в
Российской Федерации на ближайшие 15-20 лет
3

4. Структуры курса

СТРУКТУРЫ КУРСА
4

5. Влияние технологий

ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ
-
Информатика;
Математика;
Философия;
Экономика;
Физика;
Биология;
Психология…
-
Мехатроника;
Прикладная физика;
Металлургия;
Робототехника;
Теория механизмов и
машин;
Менеджмент;
Банковское дело…
5

6. Менеджер или технарь

МЕНЕДЖЕР ИЛИ ТЕХНАРЬ
«Чтобы успешно масштабировать компанию, каждому из двух типов директоров рано или поздно
понадобится тот человек, который сможет покрыть противоположные компетенции – менеджеру
понадобится технарь, а технарю – менеджер; при этом всегда гораздо проще найти кого-то, кто знает, как
управлять, чем того, кто умеет что-то производить».
Марк Андриссен, 2014
американский инженер, инвестор и предприниматель.
Сооснователь венчурного фонда Andreessen Horowitz.
OR
6

7. Связь изобретателей и инвесторов

СВЯЗЬ ИЗОБРЕТАТЕЛЕЙ И ИНВЕСТОРОВ
Необходимо заполнить ту нишу, которая образуется в результате
неприспособленности одних выводить на рынок (коммерциализировать) еще
не воплощенные в продуктах научные разработки и неготовности других
«доводить до ума» еще «сырые» технологии и производить на их основе
готовые промышленные изделия.
Источник: Advanced Manufacturing Partnership
7

8.

О ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ

9. ТЕХНОЛОГИИ

Технология (от греч. «технос» - искусство, мастерство, умение и логика) –
совокупность приемов и способов обработки и переработки различных сред.
Возможные среды:
- Материальные ресурсы (металл, пластмассы, стекло, химические вещества,
растительная продукция и т.д.);
- Нематериальные ресурсы (информация, управление, финансовые услуги, зрелища,
проектные и научные разработки и др.)
9

10. Классификация производственных технологий

КЛАССИФИКАЦИЯ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
1. Уровень сложности: простые, сложные
2. Области применения: научные, образовательные, производственные
3. Динамика развития: прогрессирующие, развивающиеся, устоявшиеся, устаревшие
4. Потребность в ресурсах: наукоемкие, капиталоемкие, энергоемкие
5. Уровень описания: аксиоматические, профессиональные, НОУ-ХАУ
6. Качество переработки сред: низкого, среднего, высокого уровня
7. Назначение: созидательное, разрушительное, двойного назначения
10

11. Продукт технологии

ПРОДУКТ ТЕХНОЛОГИИ
Результатом применения технологий в производственном процессе является продукт,
как конечный результат производственной деятельности человека, обусловленный
спросом на него.
В зависимости от возможности использования продукта потребителем, различают три
их вида:
-
Продукт материальный (ПМ);
-
Продукт энергетический (ПЭ);
-
Продукт интеллектуальный (ПИ).
11

12. Технологическое развитие

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ
Технологические революции
Дэниел Белл
Американский социолог
и публицист, создатель
теории постиндустриаль
ного (информационного)
общества.
12

13. Экономические ожидания перемен

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОЖИДАНИЯ ПЕРЕМЕН
Николай Дмитриевич
Кондратьев
Российский и советский
экономист, основоположник
теории экономических
циклов.
Иллюстрация – Allianz Global Investors Capital Market Analysis
13

14. Волны технологического развития

ВОЛНЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ
Предпосылки кардинальных
изменений:
1.
2.
3.
4.
5.
14
Технологические – фабрики
будущего, сенсорика,
высокопроизводительные
вычисления, Big Data,
роботы
Экономические – снижение
стоимости роботов,
повышение стоимости раб.
Силы, шестая волна
Кондратьева
Политические –
технологическое лидерство
Энергетические – мощные
накопители энергии
Информационные и
Социальные.

15. Информационные и социальные предпосылки

ИНФОРМАЦИОННЫЕ И СОЦИАЛЬНЫЕ
ПРЕДПОСЫЛКИ
15

16. 4-я технологическая революция

4-Я ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ РЕВОЛЮЦИЯ
16

17. Немецкая индустрия 4.0

НЕМЕЦКАЯ ИНДУСТРИЯ 4.0
Немецкая промышленность инвестирует
40 миллиардов в промышленную интернетинфраструктуру ежегодно до 2020 года,
сообщает консалтинговая фирма Strategy&.с
Основные принципы:
Первый принцип – совместимость благодаря
IoT;
Второй принцип – прозрачность для сбора
данных;
Третий принцип – техническая поддержка;
Четвертый принцип – децентрализация
управленческих решений.
17

18. Американский Advanced manufacturing partnership

АМЕРИКАНСКИЙ ADVANCED
MANUFACTURING PARTNERSHIP
По состоянию на апрель 2016 г. созданы
следующие институты производственных
инноваций:
-
по аддитивным технологиям (America Makes);
-
цифровому производству и проектированию (DMDII);
-
легким материалам (LM3I);
-
силовой электронике следующего поколения
(PowerAmerica);
-
передовым композиционным материалам (IACMI);
-
интегральной фотонике (AIM Photonics);
-
по гибкой гибридной электронике (NextFlex);
-
по передовым волокнам и текстилю (AFFOA / RFT-IMI).
Главным средством преодоления этого разрыва призваны стать так называемые институты производственных инноваций
(Institute of Manufacturing Innovation, IPI) – государственно-частные партнерства по критически важным направлениям
технологического развития
18

19. Комплексный подход к развитию ппт

КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД К РАЗВИТИЮ
ППТ
Аддитивное комплексирование государственных инициатив
по развитию HPC-систем, передовых материалов и ППТ в США
Источник: составлено ИППТ СПбПУ
19

20. Made in china 2025

MADE IN CHINA 2025
−
−
−
−
9 приоритетных задач:
стимулирование инновационной активности в промышленности;
усиление промышленной базы;
внедрение «зелёных» технологий в производство;
реструктуризация промышленного сектора;
-
интернационализация производства
- гармонизация технологий и промышленности;
- развитие китайских брендов;
- прорыв в 10 ключевых секторах промышленности;
- развитие сервис-ориентированной
промышленности и производственных услуг;
20

21. Приоритетные направления развития ппт

ПРИОРИТЕТНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ
ППТ
США
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
Аддитивные технологии;
Развитие систем высокопроизводительных
вычислений (HPC-систем) для промышленных
нужд;
Компьютерное проектирование передовых
материалов на атомарном уровне;
Передовые материалы – композиционные,
легкие и т. д.;
Силовая электроника следующего поколения;
Интегральная фотоника;
Гибкая гибридная электроника;
Передовые волокна, ткани и текстиль;
Технологии, позволяющие повысить
энергоэффективность производств, –
передовые датчики, управление и
производственные информационные
платформы; интенсификация химических
процессов и др.;
Биоинженерия, регенеративная медицина,
производство биопродуктов (топлива,
химикатов, ферментов ...), производство
фармацевтических препаратов
ЕВРОПА
−
−
−
−
−
−
Нанотехнологии;
Микро- и наноэлектроника;
Фотоника;
Передовые материалы;
Промышленные биотехнологии
(более эффективное
использование микроорганизмов
или компонентов
микроорганизмов, таких как
ферменты, для создания
промышленно полезных
продуктов);
Передовые производственные
системы (технологии/
оборудование для производства
продукции)
КИТАЙ
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
Информационные технологии;
ЧПУ и робототехника;
Аэрокосмические технологии;
Строительство высокотехнологичных
судов и морской техники;
Железнодорожная техника и
оборудование;
Энергосбережение и транспортные
средства на альтернативных видах
топлива;
Энергетика;
Новые материалы;
Биотехнологии и медицинские
приборы;
Сельскохозяйственная техника
21

22. Рейтинг наиболее важных ппт

РЕЙТИНГ НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫХ ППТ
Источник: Advanced Technologies Initiative Manufacturing & Innovation, Deloitte
22

23. Hype cycle

HYPE CYCLE
Цикл зрелости технологии
позволяет охарактеризовать
состояние
технологии
на
данном
этапе
и
спрогнозировать
дальнейшую
динамику развития.
Подобные
данные
формируются
на
базе
аналитических
отчетов
исследовательской компанией
Gartner.
23

24. Цикл зрелости современных технологий

ЦИКЛ ЗРЕЛОСТИ СОВРЕМЕННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ
Однако в рамках данной дисциплины
основное внимание уделяется передовым
производственные технологии (ППТ),
определенные стратегией НТИ, а именно:
-
Цифровое проектирование и моделирование;
-
Аддитивные технологии;
-
Интернет вещей (IoT);
-
Big Data;
-
Робототехника
24