Курс является одной из первых попыток дать системный анализ развития промышленности, научного и инженерного образования, прикладных исследований с использованием одновременно историко-научного материала, современных сравнительно-экономических данных, системного анализа истории технологий. Системный исторический анализ проводится с целью найти решения для сегодняшнего дня. Автор является одновременно специалистом в истории науки и технологий и действующим руководителем современного научно-производственного предприятия в области новейших производственных технологий. Программа курса состоит из 5 недель. В течение первой недели речь пойдет об инженерном образовании в России, истории его появления и перспективах. На второй неделе мы поговорим о так называемых "Технологических эпохах" в мировой и Российской истории, и увидим, в каком пространстве создаются и развиваются новые технологии. В третьей и четвертой неделях вы узнаете о важной связи гуманитарного и технического образования, о "Великих эпохах" русской науки, а также о том, как взаимодействуют наука и технологии.После краткого экскурса в историю, вам предстоит подумать и понять,что же нас ожидает в будущем, и каким образом действовать сейчас, чтобы в новом научно-технологическом укладе Россия оказалась в числе лидеров.
" Кейс: Индустрия 4.0 и аддитивные технологии"
Loading...
From the course by Moscow Institute of Physics and Technology
Промышленность, инженерное образование и наука: история и перспективы
14 оценки
Moscow Institute of Physics and Technology
14 оценки
From the lesson
Промышленность, наука и инженерное образование России в XXI веке
Meet the Instructors
Сапрыкин Дмитрий Леонидовичкандидат наук, ген. директор НИИ ЭСТО
В качестве кейса поговорим об индустрии 4.0 и об аддитивных технологиях.
Мне эта тема близка особенно, в том числе потому что я являлся и
являюсь руководителем проекта по созданию российских аддитивных машин.
У нас есть определенный опыт, вот мы сделали несколько образцов этой техники,
она не уступает иностранной, продается и будет развиваться.
Я на протяжении последних нескольких лет постоянно общаюсь с иностранными
коллегами, которые этим занимаются, и знаю, что сказать, вот эту тему в лицах.
Все про это говорят, но вспомним все-таки, с чего все началось.
В 2011 году в Ганновере на выставке был представлен некий концепт,
он наполовину являлся обоснованием некоторых программ немецкого
правительства, наполовину являлся неким рекламным ходом немецких производителей
программного обеспечения, сервосистем и оборудования.
Речь идет о проекте «Индустрия 4.0».
То есть немцы утверждали, что было до сих пор три промышленных революции.
Первую начали в конце XVIII века,
изобретя паровой двигатель и ткацкий станок тогда современного типа.
Вторую революцию начали в конце XIX века на чикагских бойнях, изобретя конвейер.
Третья революция была связана с внедрением компьютеров,
автоматизацией, электроники в промышленность.
А вот четвертая будет происходить сейчас, и у нее есть несколько элементов,
в том числе так называемые Smart Factory,
умные производства Интернет вещей и киберфизическое взаимодействие.
Причем в этой вот концепции Smart Factory придавалось очень большое значение
аддитивным технологиям, в которых на тот момент немцы были впереди планеты всей,
то есть в большей части производители лазерных аддитивных систем
были немецкими компаниями, то есть вот сейчас эта
концепция кочует из одной презентации в другую, все про это повторяют.
Конечно, концепция эта достаточно сомнительна, если посмотреть на
историческую реконструкцию, а мы говорили про это много,
во всяком случае сама по себе идея технологической революции довольно спорна,
потому что на самом деле новый кластер, новый пучок инноваций, который появляется,
не отменяет старые, то есть это во-первых, а, во-вторых, никогда ни одна технология,
будь то фрезерный станок, или конвейер, или паровая машина,
не изменяет всю ситуацию в целом.
Речь идет о довольно сложном процессе появления нового поколения инженеров,
ученых, промышленников, становлении новой системы социально-экономических отношений,
появления целого пучка технологий образования.
то есть, ну это-то, слава богу, понимают, мне кажется,
наши, так сказать, инициаторы новых подходов.
Кроме того, вот этих вот переходов было не четыре,
а больше, то есть и кроме вот в этой классификации четырех шагов
пропущено несколько очень важных моментов, о которых мы говорили раньше.
Ну во всяком случае можно принять, что,
действительно, изменение типов производства,
появление новых технологических машин и способов их организации являлись
очень важным элементом вот этих вот изменений научно-технологических укладов.
И тут появление новых технологий и типов организации были целыми вехами.
Ну как появление в середине XIX века современных типов универсальных
металлообрабатывающих станков, как потом появление автоматических линий задолго
до современных персональных компьютеров, это было еще в середине ХХ века сделано.
Потом появление гибких станков, в том числе машин с ЧПУ,
и становление целых типов технологического оборудования,
это не только металлорежущие станки, но и, скажем, оборудование,
построенное на электрофизических принципах взаимодействия, это электросварка,
потом электроэрозия, скажем, электронное специальное технологическое оборудование,
то есть все эти этапы играли очень большую роль,
они порождали и новые типы продуктов, существенно меняли себестоимость,
возможности систем в целом.
И в этом плане сейчас, конечно, что-то ожидается.
Вот первой ласточкой в этом плане является появление лазерных
аддитивных технологических систем, которые позволяют создавать
продукты индивидуальные по цифровой модели,
разработанные как на программном обеспечении
и с еще с определенной внутренней структурой, очень сложной,
то есть типичным примером является вот лазерная технологическая система,
которая из металлического порошка методом послойного сплавления создает 3D изделие.
На самом деле эта технология является очень сложной.
В каком смысле?
С системной точки зрения, во-первых, в самой этой машине,
кроме лазерно-оптического модуля и технологического модуля,
имеется очень сложная кинематическая мехатронная система,
обеспечивающая позиционирование, очень сложная система управления,
которая позволяет, собственно говоря, эти модели изделий
создавать, выращивать из порошка.
И для того чтобы эта система появилась,
в каждой из этих областей в сервотехнике и мехатронике, в лазерах и оптике,
в программном обеспечении и системах управления должны были произойти
определенные существенные изменения, которые произошли за последние 20 лет.
Например, должны были появиться новые типы лазерных источников.
Но вот эти все предпосылки так же, как вот когда появился автомобиль, допустим,
должна нефтепереработка была состояться, должны были появиться новые материалы,
определенные технологии, тот же конвейер.
Так же и здесь, для того чтобы появилась новая технологическая система,
должны на уровне модулей и на уровне технологий,
которые используются для создания этой системы, произойти существенные изменения.
Кроме того, сама по себе вот эта машина мало чего дает,
если не организован процесс одновременно на трех уровнях, то
есть не организовано взаимодействие между производителем оборудования ну, например,
там, компанией, которая делает вот такую лазерную технологическую систему, ну,
например, нашей компанией, и компанией, которая внедряет эту технологию,
то есть, например, какой-нибудь корпорацией авиастроительной
промышленности или большим госпиталем,
который использует технологию где-то в хирургии.
Должно быть организовано взаимодействие между производителями материалов
и разработчиками материалов, разработчиками этого оборудования.
И, наконец, должен быть большой очень проведен объем работ научных
исследований по свойствам этих материалов, по свойствам изделий, по изучению физики.
Процесс очень непростой.
Вот эта вся работа представлена на этой как бы пирамидке.
Если одно из
ребер или одна из вершины этой пирамидки не будет работать,
то и вся эта система не будет работать, то есть недостаточно создать просто машину,
недостаточно создать какую-то программу,
вот надо создать вот эту систему взаимодействия,
которая должна причем работать здесь и сейчас, ну, конкретно,
в России, потому что если оборудование будет привозиться из-за границы,
мы будем вынуждены отправлять в иностранный университет это для анализа,
то есть если потребитель и заказчик не будет здесь же и не будет
достаточно квалифицированным, то все это не состоится.
То есть это должно быть организовано здесь и сейчас, но скопировать это все,
допустим, с Германии тоже невозможно, потому что ну, для этого требуется
бесконечное время, бесконечные деньги, и вообще, другой народ, наверное,
потому что у немецкого народа свои особенности, у русского свои.
То есть вот этот опыт по пересаживанию чужой системы был проделан
большевиками в 20-е годы, когда они фордистские методы попытались внедрить,
своих специалистов отправили в лагеря и привезли американцев, которые должны
были здесь, это закончилось крайне неудачно, мы говорили про это раньше.
Так же и здесь, вот немцы со своей этой «Индустрией 4.0» на самом
деле опираются на свои собственные разработки, на те отрасли,
те направления, в которых они сильны.
Они, кстати, сильны далеко не во всех направлениях, например,
авиационной промышленности там фактически нет, электроника там тоже есть, только
электронное машиностроение, только то, которое им от ГДР осталось в наследство.
И они вот на основании того, что они имеют, в чем они сильны,
пытаются выстроить свою стратегию.
В этом плане нам надо строить свою
концепцию «Индустрии 4.0», а, может быть, она будет не 4.0,
а еще какая-то, в которой мы будем опираться на свои возможности,
свои сильные стороны,
пытаться скомпенсировать слабые, и в который многие элементы,
ну те же аддитивные технологии войдут, но, возможно, в другом качестве.
Ознакомьтесь с нашим каталогом
Присоединяйтесь бесплатно и получайте персонализированные рекомендации, обновления и предложения.
Coursera делает лучшее в мире образование доступным каждому, предлагая онлайн-курсы от ведущих университетов и организаций.
© Coursera Inc., 2018 Все права защищены.
