Технологические процессы и технологические системы и их характеристика

Аналогичные причины проявления интереса к этанолу в США. В  Западной Европе планируется производить  до 4 млн. т биоэтанола в год. Цель этого проекта использовать остатки европейской пшеницы и сахарной свеклы.

Высокобелковые биотехнологические пищевые продукты

В развивающихся странах  большое внимание уделяется производству одноклеточного пищевого белка. Для  его получения можно использовать большое разнообразие сельскохозяйственных продуктов и отходов. Сюда входят лигноцеллюлозных вещества, солома, жом  сахарной свеклы и сахарного тростника. На сегодня Куба из патоки сахарного  тростника ежегодно виробляе80 тыс. т дрожжей, которые идут на корм животным.

Обогащение пищевых продуктов  белком посредством процесса ферментации  широко используется в странах Африки и Дальнего Востока. Конечным продуктом  этого процесса является пригодна к  употреблению смесь богатой белком микробной биомассы и отходов  переработки сельскохозяйственного  сырья, питательная ценность которых  таким образом повышается. Во всех тропических странах сельскохозяйственным сырьем, пригодным для обогащения белком является маниок. Мировое производство его в Африке, Азии, Латинской  Америке достигает 120 млн. т. Он богат  крахмалом, но практически не содержит белка. При ферментации сухого маниока, содержащая 90% крахмала и меньше 1% протеина по применению розщиплюючого крахмала грибка Aspergillius hennebergi образуется продукт, содержащий 20% хорошо сбалансированных белков и 20-25% остаточных сахаров. Таким образом маниок может давать почти 2 т белка с одного га, что в 3 раза больше, чем может быть получено при выращивании сои и других бобовых культур.

Литература

Бондаренко А.Д. Современная  технология: теория и практика-Киев-Донецк: Высшая школа. 1985.-172 с.

Васильева И.Н. Экономические  основы технологического развития. -М. "Банки и биржи" 1995г. 

Виноградова В.М., Волкова  Е.И., Архипов Н.М. Технология и эффективность  химизацию земледелия. М. "Колос", 1977. - 248 с.

Смирнов С.Н. Диалектика отражения  и взаимодействие в эволюции материи. Часть IV: Диалектика исторического  науки и технологических форм практики. - М. "Наука"., 1974. - 328 с.

Хиччинс И., Бест Д., Джонс Дж. Биотехнология: Принципы и применение. - М., 1988. - 479 с. Перевод с английского А.С.Антонова.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 3 РАЗВИТИЕ ПОКОЛЕНИЙ  ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ

План. 2:00

3.1 Предпосылки соединения  науки и техники. Динамика развития  науки и техники.

3.2. Периоды научно-технического  прогресса. Сельское хозяйство  и производство продовольствия.

3.1 Предпосылки соединения  науки и техники. Динамика развития  науки и техники.

Предпосылки соединения науки  и техники Научно-технический  прогресс как обще историческая закономерность возник в период первой промышленной революции, сложился как массовое явление  во второй половине XIX в. и только в  ХХ в. вся техника начала развиваться  на научной основе. Независимо друг от друга, практически не сталкиваясь  на протяжении тысячелетий развитие абстрактного знания и опыта, науки  и техники стал единственным процессом  научно-технического прогресса. В этом смысле рубеж XVIII - XIX вв. был решающим в развитии человечества, его производственных сил.

Первая промышленная революция  определила развитие науки и техники  на протяжении всего XIX в., С ее корни  выросла современная научно-техническая  революция. Два столетия, прошедшие  с того времени, были периодом экспансии  науки во все сферы человеческой жизни, в течение которых сохранялись  и развивались главные черты  научно-технического прогресса - создание и совершенствование техники  на основе научного познания и распространять во все отрасли труда и сферы  жизни . Процесс перехода на научный  базис всех элементов производительных сил не завершился и сегодня, потому что идет постоянное совершенствование  техники и технологий.

Рассматривая эпоху становления  научно-технического прогресса, необходимо раскрыть причины соединения науки  и техники, изменения тяжелого совершенствования  ручной техники бурным развитием  машин.

Если к научно-технической  эпохи развития производительных сил  были характерны:

- Господство ручного труда  во всех сферах производства;

- Усовершенствование техники  производства на основе накопления  практического опыта;

- Зародышевый развитие  науки преимущественно как социокультурного явления; то в машинную (научно-технической) эпоху развития производительных сил приобрело качественно новые признаки:

- Постепенное изменение  ручного труда машинным во  всех сферах производства и  видах деятельности;

- Переход к совершенствованию  техники на научной основе  и превращения науки в непосредственно  производительную силу.

Научно-технический прогресс и его историческая функция сводятся к экономии труда и развития на этой основе общественных потребностей. Вне связи научно-технического прогресса  с экономией труда нельзя объяснить  ни источников поступательного развития человечества, ни объективной необходимости  научного познания и практического  овладения законами и силами природы  и общества.

Динамика развития науки  и техники

В рамках научно-технического прогресса наука и техника, будучи разными сферами общественного  труда, всегда сохраняли свою относительную  самостоятельность; научное познание направлено на раскрытие законов  развития природы и общества, а  техника занимает промежуточное  положение между наукой и практическими  потребностями человека. Поэтому  содержание науки и логика ее развития диктуются в первую очередь объектом познания, а техника призвана объединить в себе два начала - научный и  практический. Это означает также, что  ориентация науки на потребности  практики происходит одновременно и  по мере соединение науки и техники, только в единстве с техникой наука  перестает быть только социокультурным явлением, становится практической, превращается в непосредственно производительную силу.

Первыми достижениями науки, что означало переворот в технике  производства, была паровая машина, которую ее современники не случайно назвали "философской", то есть научной. Паровая машина Дж. Уотта не только использовала опыт предшественников (Т. Севери и Т. Ньюкомена), но была плодом научной мысли - развития пневматики, что привело в ХVII в. к понятию физической природы пустоты и теории теплоемкости. Это было первое техническое достижение в истории человечества, которое не могло быть получено эмпирически.

Однако в массе своей  технологические достижения первой технологической революции были результатом эмпирических усилий, а  не материализацией научных теорий. Хотя успехи механики XVII в. сыграли  значительную роль в создании первых машин. И все же эти машины были в основном делом рук малообразованных практиков - больших в своем деле, но почти не имели контактов с  наукой. Так были изобретены, например челнок-самолет (Дж. Кей

- 1733 г.), прядильные машины (Дж. Харгривс, Р. Аркрайт - 1768 г.), механический ткацкий станок (Е. Картраш - 1785 г.), токарный станок (модели - 1797 г.), а также создано производство кам "яновугильногококсу, стали и т.д.. В этот период практическая отдача науки была меньше, чем ее обогащения техническим опытом.

Для превращения науки  в абсолютную условие технического развития необходимы ряд предпосылок, связанных с достигнутым уровнем  производства, с конкретным состоянием науки и техники. Производство должно столкнуться с такими проблемами, которые не решаются методами отдельных  улучшений и опираются только на практический опыт, а наука должна накопить такую ​​сумму знаний и эмпирических данных, когда решение  возникших проблем развития производства становится теоретически возможным. Что  касается техники, то она должна объединять в себе производственную необходимость  и научную возможность с практической готовностью. Последняя означает в  первую очередь технологическую  готовность, есть необходимость обеспечить соответствующее качество исходного  сырья и материалов, условия энергообеспечения, технические параметры (точность, надежность) изготовления конечной продукции. Если эти предпосылки не существуют одновременно, то техническое развитие или становится невозможным, или осуществляется только эмпирическим путем, не приводит к качественным сдвигам.

Непосредственной целью  производства первых текстильных машин (сначала прядильных, а затем ткацких) было удовлетворение растущего внутреннего  спроса на текстильную продукцию. На основе ручной техники это было невозможно, а машинная техника вызвала гигантские прыжки производства.

Ручное производство сукна  и хлопчато бумажных тканей увеличилось в Англии в начале 80-х годов XVIII в. на 2% в год, а с 1781 по 1802 производство их возросло на 25% в год, а экспорт увеличился в 22 раза. В первых машинах все, кроме пружин было деревянным.

 

Производство металлических  станков и создание паровой подвижной  установки было реакцией на те требования, которые выдвигало возникновения  машинного производства. Это вызвало  развитие металлургии, металлообработки и наконец, машиностроения, с одной  стороны, и энергетики - с другой. Что касается энергетики, то ее развитие привело к возникновению каменноугольной  промышленности.

Производство машин обусловило потребность в большом количестве дешевого металла, что в свою очередь  вызвало замену древесного угля каменноугольным  коксом. Производство кокса открыло  эру дешевого чугуна. Из чугуна производились  цилиндры паровых машин, колеса, строились  первые цельнометаллические мосты  и водопроводы. Однако рабочие детали машин и инструменты производиться  из чугуна не могли из-за его хрупкости, здесь использовалось железо, но железо имело другой недостаток - оно было ковкой, но очень мягким. Для производства движущихся частей машин и рабочих  инструментов больше всего подходила  сталь.

Сталь была известна давно: она  изготовлялась с древних времен в Китае и Индии. В Европе производство стали началось в XVII в., Но оно оказалось  слишком дорогим для массового  использования. Эта проблема была решена полуэмпирических Бессемер (1856 г.), а на научной основе - Дж.

Томсоном (1878 г.). Сталь начали получать в результате продувания воздуха  через расплавленный чугун (бессемеровський процесс) и введенняосновнои футеровки для поглощения вредных примесей фосфора (томосовський процесс). В результате чего производство машин получило в необходимом количестве свой материал. Однако для кардинального решения проблемы, которая возникла еще в конце XVIII в. необходимо было почти 100 лет.

Приведенный пример показывает, что возможности эмпирического  совершенствования техники очень  важны: в черной металлургии они  почти 100 лет после начала первой промышленной революции позволяли, хотя и не очень быстро, решать назревшие  практические проблемы. Такие возможности  во многих областях неисчерпаемы и  на сегодняшний день.

Другой вариант взаимодействия науки, техники и производства сложился в развитии электроэнергетики. Известно, что открытие электрической энергии  произошло на века до начала ее широкого использования.

Столетний разрыв между открытием  и практическим использованием электрической  энергии объясняется долгим и  эффективным господством паровой  машины, ориентацией всей технологии и организации производства на ее использование. Это в свою очередь  сдерживало развитие науки в области  электротехники, отдаляло при использовании  ее достижений. Только кризис паровой  техники сделала использование  электроэнергии практически необходимым, что привело в конце XIX в. к новой  технической революции в промышленности - ее электрификации. Судьба изобретений  Фарадея и Максвелла в конце  концов оказалась счастливой.

В преодолении разрыва  между наукой и техникой решающую роль играет развитие самого производства. Если в начале производство машин  осуществлялось вручную, то в дальнейшем оно само должно было перейти на машинную основу, так как необходимо было массовое производство машин.

Для этого нужно было такое  повышение класса точности металлообработки, а также такая унификация производства деталей и узлов машин, которые  позволили заменить индивидуальное производство машин серийным. Это  было достигнуто в результате коренной перестройки технологии производства машин - создание системы специализированных металлообрабатывающих станков (токарных, сверлильно, строгальных, фрезерных, шлифовальных), увеличение скорости металлообработки (быстрорежущая сталь, твердые сплавы), изменения энергетической, двигательных части (большая мощность электродвигателей, более ступеней скоростей, стабильные режимы работы).

На этой основе сложилась  принципиальная соответствие науки  и технологии машиностроительного  производства.

Проникновение достижений науки  во все сферы производства зависят  от того, в какой степени одновременно сочетаются практическая потребность, технологическая готовность и уровень  развития науки. Общая тенденция  перевода техники производства на научную  основу всегда складывалась таким образом, что экспансия науки шла от производства и видов труда, где  господствуют относительно более простые  формы движения материи, к более  сложным, требующие более высокого уровня научного познания.

Переход технической практики на научную основу пока не завершился. Там, где наука еще не вступила в свои права эмпирические знания, опыт и техника, созданная на их основе, остаются неизменными и продолжают развиваться.

3.2. Периоды научно-технического  прогресса. Сельское хозяйство  и производство продовольствия.

Этапа научно-технического прогресса  создаются качественными сдвигами, переломными моментами в развитии науки и техники. Эти сдвиги является в свою очередь результатом длительного  накопления научных знаний, увеличение масштабов использования новой  техники.

 

Когда речь идет о периодах научно-технического прогресса, то акцентируют  внимание на его переломных моментах, которые состоят как сочетание  двух тенденций - исчерпание возможностей господствующей техники и вызревания условий для массового использования  принципиально иной, более совершенной. Таким образом получается точка  перелома, которая становится началом  нового этапа.

Применительно к двух столетий научно-технического прогресса, которые  охватывают всю его историю, такой  подход создает довольно пеструю  картину изменения периодов эволюции. В различных сферах производства, областях научных знаний наблюдаются  свои особые дежурства прыжков эволюции: