Основные направления НТП – это такие направления развития науки и техники, реализация которых на практике обеспечит в самый короткий срок максимум экономической и социальной эффективности.
Различают общегосударственные (общие) и отраслевые (частные) направления НТП. Общегосударственные – направления НТП, которые на данном этапе и на перспективу являются приоритетными для страны. Отраслевые направления – направления НТП, которые являются важнейшими и приоритетными для отдельных отраслей народного хозяйства и промышленности. Так, например, для машиностроительной промышленности характерны одни направления НТП, для сельского хозяйства другие, исходя из их специфики.
В экономике принято различать основные направления НТП и формы их проявления. К ним относятся следующие направления: электрификация народного хозяйства; комплексная механизация и автоматизация производства; химизация производства; внедрение новейших технологий. Формами проявления направлений НТП являются следующие:
- в производстве орудий труда – рост единичной мощности машин и агрегатов, переход от создания и внедрения отдельных машин к разработке и внедрению систем машин, целиком охватывающих весь технологический процесс, механизация и автоматизация трудоемких производств, прежде всего в отраслях, где значительное число рабочих заняты тяжелым ручным трудом; широкое внедрение робототехники, гибких автоматизированных производств (ГАП), роторных и роторно-конвейерных линий, электронизация производства;
- в совершенствовании технологических процессов – развитие прогрессивной малооперационной технологии (бездоменной металлургии, безверетенного прядения, бесчелночного ткачества) и технологии, максимально экономящей исходное сырье, топливо, материалы и обеспечивающей охрану окружающей среды; прогрессивных базовых технологий;
- в энергетике – строительство тепловых и гидроэлектростанций средней мощности, газотурбинных и парогазовых электростанций небольшой и средней мощности;
- в производстве материалов – увеличение производства качественных сталей, особенно методами электрошлакового и вакуумного переплава, расширение сортамента проката, повышение доли алюминия, титана, полимеров в общем выпуске конструкционных материалов, производстве синтетических материалов с заранее заданными свойствами (синтетических, композиционных, сверхчистых и других, обуславливающих высокий экономический эффект в народном хозяйстве).
Важнейшим или определяющим из всех направлений НТП является электрификация, так как без нее немыслимы другие направления НТП.
Электрификация – процесс производства и широкого использования электроэнергии в общественном производстве и быту.
Материальной основой электрификации является электроэнергетика – отрасль промышленности, включающая в себя предприятия по выработке электроэнергии (электростанции) и объекты по приему и доведению ее до потребителей (подстанции и линии электропередач).
Развитие электроэнергетики характеризуется концентрацией производства электроэнергии на мощных станциях с крупными агрегатами, переходом на новые источники энергии, созданием единой энергетической системы страны, сочетанием производства электрической и топливной энергии, повышением производства технико-экономических показателей работы станций.
Значительное место в энергетическом балансе страны занимает атомная энергетика. Заменяя весьма дорогое и дефицитное топливо (нефть, газ, уголь) новым компактным видом энергоносителя, АЭС практически снимают проблему транспортировки топлива, могут размещаться в любом районе страны.
Практически все типы используемых реакторов обеспечивают более благоприятные показатели производства электроэнергии на АЭС по сравнению с конденсационными пылеугольными электростанциями. Развитие атомной энергетики идет по пути наращивания единичной мощности реакторов.
Все новые перспективы открывает научно-технический прогресс и в отношении возобновляемых источников энергии. Осуществляются опытные работы по прямому превращению тепла в электрическую энергию, использованию энергии солнечных лучей, морских приливов и отливов, температурных перепадов поверхностных и глубинных вод океана, энергии ветра. Подлинной революцией в производстве электроэнергии будет использование регулируемой термоядерной реакции. Одной из специфических особенностей электроэнергетики Российской Федерации является комбинированное производство электрической и тепловой энергии. Более трети в установленной мощности тепловых электростанций страны занимают теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). Такая централизация теплоснабжения приносит значительную экономию (20-30 %) топлива, способствует охране окружающей среды. По масштабам теплофикации Российская Федерация занимает ведущее место в мире.
Эффективность централизованного теплоснабжения еще более возрастает с вводом атомных ТЭЦ и станций теплоснабжения.
В последнее время электроэнергетика находится в кризисном состоянии. В этой отрасли в 3-5 раз против предполагающихся уменьшились вводы генерирующих мощностей, около 45% активной части основных производственных фондов проработало более 20 лет.
Уровень электрификации характеризуют следующие показатели:
- коэффициент электрификации производства – отношение электрической энергии к массе всех видов энергии, потребляемой отраслью, подотраслью, объединением;
- коэффициент электрификации привода – отношение электрической энергии к массе всех видов энергии, используемых для приведения в движение машин, оборудования и различных механизмов;
- удельный вес электроэнергии, потребляемой непосредственно в технологических процессах, в общем объеме электроэнергии, потребляемой на производственные нужды;
- электровооруженность труда – отношение установленной мощности, тыс. кВт. к среднесписочной численности (рабочих);
- коэффициент централизации производства электроэнергии – отношение количества электроэнергии, выработанной районными станциями и энергетическими системами к общему производству электроэнергии за год.
Анализ этих показателей в динамике позволяет судить о развитии электрификации.
Электрификация является основной для механизации и автоматизации производства, а также химизации производства, способствует повышению эффективности производства.
Другим важным направлением НТП является комплексная механизация и автоматизация производства.
Под механизацией понимается применение различных машин и механизмов, заменяющих или облегчающих труд рабочих. Различают механизацию частичную и комплексную.
Частичная механизация производства характеризуется заменой на основных операциях ручного труда механизированными инструментами или машинами.
Комплексная механизация производства предполагает применение систем машин, механизмов и других технологических средств, облегчающих использование операции по всему циклу производственного процесса без применения ручного труда, за исключением операций управления машинами и механизмами, их регулирования и наладки.
Комплексная механизация создает условия для перехода к автоматизации и комплексной автоматизации производства. Автоматизация процессов производства предусматривается применением машин, механизмов и приборов, позволяющих осуществлять производственные процессы без непосредственного участия работника, но под его контролем.
Комплексная автоматизация – это автоматические системы машин, механизмов и средств автоматического контроля и управления операциями, которые обеспечивают выполнение производственного процесса по всему циклу без участия человека, но по заранее заданной программе. Роль работника состоит в подготовке этой программы, контроле за ходом процессов, работой оборудования и средств автоматизации.
Комплексная механизация и автоматизации производства являются главными средствами, обеспечивающими непрерывный научно-технический прогресс в производстве, во всем народном хозяйстве и на этой основе –повышение производительности труда, сокращение доли ручного труда, снижение себестоимости и улучшение качества выпускаемой продукции.
Автоматическое оборудование позволяет повышать производительность труда в 5-10 раз, а в отдельных случаях даже в 20 раз.
Работа по механизации и автоматизации производства осуществляется во всех отраслях промышленности.
Одна из особенностей современного этапа научно-технической революции – переход к целостным технологическим системам высокой эффективности, которые охватывают производственный процесс от первой операции до последней, предусматривая оснащения прогрессивными технологическими средствами как основных, так и вспомогательных, обслуживающих работ. Особую роль при этом призваны сыграть гибкие автоматизированные производства (ГАП) – новейшие технологии, в которых применяется самое современное технологическое оборудование, микропроцессорные управляющие вычислительные средства и робототехнические системы.
Внедрение гибкой технологии, позволяющей быстро и эффективно перестраивать производство на изготовление новой продукции, составляет сложнейшую задачу, стоящую перед наукой и практикой. Ее решение связано с переводом отраслей на принципиально новый уровень автоматизации. Не менее сложна экономическая сторона данной проблемы. Необходимо постоянно снижать стоимость автоматического оборудования, т. е. сочетать решение как технических, так и экономических вопросов. Важны и социальные аспекты: условия труда должны отвечать требованиям человека. Самого же рабочего следует готовить к производственному и творческому труду в новых условиях. Организовать такое производство невозможно без использования самых последних достижений науки и техники, без применения принципиально новых технологий. В их числе лазерная, электронно-лучевая, плазменная, электрофизическая, электрохимическая технология, ультразвуковая и вибрационная обработка материалов, которым предстоит занять доминирующее положение. Возможности их очень велики. Скажем, электрохимические станки с адаптивно-программным управлением, в которых роль резца выполняет электрическая искра, обрабатывают детали любой конфигурации без доводочных операций. Их производительность в десятки раз больше, чем у фрезерных станков.
Основными показателями, характеризующими уровень механизации и автоматизации, являются:
- коэффициент механизации производства – величина, измеряемая отношением объема продукции, выработанной с помощью машин, к общему объему продукции.
- коэффициент механизации работ – величина, измеряемая отношением количества труда (в человеко-часах или в нормо-часах), выполненного механизированным способом, к общей сумме затрат труда на производство данного объема продукции.
- коэффициент механизации труда – величина, измеряемая отношением количества рабочих, занятых на механизированных работах, к общей численности рабочих на данном участке, предприятии.
- коэффициент применения прогрессивных технологических процессов – объем продукции, изготовленной с применением прогрессивных технологических процессов, нормо-час, руб. к объему изготовленной продукции, нормо-час, руб.
Химизация производства – другое важное направление НТП, которое предусматривает совершенствование производства за счет внедрения химических технологий, сырья, материалов, изделий с целью интенсификации, получения новых видов продукции и повышения их качества, роста эффективности и содержательности труда, облегчения его условий.
Развитие химической индустрии превратилось в один из решающих факторов повышения эффективности общественного производства и ускорения научно-технического прогресса.
Темпы роста химической промышленности всегда опережали темпы роста промышленности в целом.
Значение ускоренного развития химической промышленности в химизации народного хозяйства заключается, прежде всего в громадной экономии общественного труда, связанной с относительно меньшей трудоемкостью изготовления продукции. Химизация предоставляет неограниченные возможности для расширения и совершенствования сырьевой базы промышленности, содействует устранению дефицитности натуральных ресурсов. Замена натурального сырья синтетическим дает большой экономический эффект.
Химизация позволяет увеличить выпуск продукции при одновременном повышении ее качества и снижении издержек производства. Химические методы и химические материалы находят применение во всех отраслях промышленности и прежде всего в машиностроении, черной и цветной металлургии, строительной индустрии, лесной и деревообрабатывающей промышленности. Машиностроение является основным потребителем производимых в стране синтетических смол и пластмасс. Все возрастающий процесс замещения пластмассами черных и цветных металлов – одно из важнейших путей технического и экономического процесса в машиностроении. Химия создает не только полноценные заменители природных материалов, но и материалы с заранее заданными свойствами, не существующие в природе.
Внедрение химических методов и материалов в производство ведет к серьезным преобразованиям в технологии, улучшает и ускоряет технологические процессы, способствует дальнейшему совершенствованию конструкций машин, улучшает условия труда людей.