Технологические процессы и технологические системы и их характеристика

1. в энергетике - паровая  машина, электродвигатель, двигатель  внутреннего сгорания;

2. в сфере замены ручного  труда машинами - механизация основных  рабочих процессов, комплексная  механизация, возникновение системы  машин, создания автоматов;

3. на транспорте - замена  паровых двигателей дизельными  и другими двигателями внутреннего  сгорания, создание цельнометаллический  транспортных средств;

4. в производстве материалов - переход от абсолютного преимущества  черных металлов к массовому  использованию алюминия, цветных  металлов, пластмасс

5. в сельском хозяйстве  - приложение простой замены ручного  труда машинами и влияние их  на биологическую продуктивность  растений и животных.

Любая периодизация научно-технического прогресса должна обязательно проводиться  по ряду признаков, включая и социально-экономические. Такая попытка отражена в схеме. В ней фиксируются временные  рубежи, вокруг которых концентрируются  качественные сдвиги и которые открывают  новый этап научно-технического прогресса.

Замена ручного труда  машинами может осуществляться только при параллельном росте энергетической оснащенности производства, энерговооруженности  труда.

Одновременно должно проходить  ослабление зависимости производства от непосредственных доступных природных  ресурсов, это достигается также  с помощью машин и энергии, обеспечивать не только рост добычи полезных ископаемых, но и их более глубокое преобразование.

Прогресс машин и энергетики определяют и техническое развитие отраслей инфраструктуры и является главным источником повышения производительности труда при перевозке грузов и  людей, обработке и передаче информации.

Если рассматривать научно-технический  прогресс в связи с процессом  развития и удовлетворения всех общественных потребностей, в том числе непроизводственных, то в особую его сферу выделяется сельское хозяйство и производство продовольствия, где преобладают  биологические процессы, в связи  с чем научно-технический прогресс приобретает свои специфические  формы.

Второй разрез научно-технического прогресса - это развитие его субъективных элементов - уровня образования населения  и подготовки кадров и, что здесь  самое главное, развитие научного познания, его восхождения от относительно простых до более сложных форм движения материи. Он позволяет выявить  этапы научно-технического прогресса  исходя из основных сдвигов в раскрытии  законов природного и общественного  развития. До этого разреза НТП  непосредственно примыкает организация  самой науки, ее становления как  особой сферы общественного труда, значение которой непрерывно возрастает.

Имея в виду экономические, технические и научный аспекты  периодизации НТП, а также учитывая асинхронность развития этих аспектов, можно выделить следующие его  этапы:

первая промышленная революция  конца XVIII начала XIX в. знаменуя переход  к машинному производству на научной  основе;

вторая промышленная революция  конца XIX начало ХХ в. подготовлена ​​столетним  развитием производственных сил  на машинной основе, развитием науки  на базе техники;

Третья промышленная революция  середины ХХ в., которая переросла  в научно-техническую революцию, опираясь на революцию в естествознании начала ХХ в. Она знаменует переход  к техническому развитию только на научной основе, охватывая все  сферы труда и отрасли производства. В связи с чем может рассматриваться  не только как промышленная, но и  научно-техническая революция, превращает саму науку в индустрию знаний.

В последние десятилетия  ХХ в. начали складываться признаки новой, второй волны научно-технической  революции. Ее наиболее очевидные черты  сегодня - коренная перестройка технологии производства, всех сторон жизни на основе электроники, а также регулирования  биологических процессов. Автоматизация  охватывает наиболее сложные технические  системы и придает им свойства целостности и саморегулируемости. Электроника и новые средства связи ведут к информационному взрыву, к общей доступности растущих потоков информации.

Биотехнология и генная инженерия  позволяют многократно увеличить  производительность биологических  систем.

Вместе с тем новый  этап научно-технической революции  вызывает к жизни невиданные силы разрушения, обостряющих экологические  проблемы, делают реальным в условиях частной собственности отделения  больших масс работающих от орудий труда, углубляют пропасть между  передовыми в научно-техническом  отношении и отсталыми странами. Все это еще больше обостряет  историческую необходимость изменения  общественных отношений, обобществления и на этой основе сознательного регулирования  материально-технической базы и  результатов научно-технической  революции.

Сельское хозяйство и  производство продовольствия

Первая промышленная революция  стала точкой отсчета не только общего гигантского ускорения в развитии производительных сил, но и глубокого  отставание сельского хозяйства  от промышленности. Если раньше особенности  сельскохозяйственного производства обеспечивали большую производительность сельскохозяйственного труда по сравнению с ремесленной, то сейчас картина резко изменилась. Все  виды труда, основанные на механических процессах приобрели такую ​​способность  к повышению своей производительности, которая была невозможна в условиях преобладания относительно консервативных биологических процессов. В результате динамика промышленного производства и транспорта надолго оторвались от возможностей увеличения сельскохозяйственного производства. Победа машинного производства породила вместе с тем отставание сельского хозяйства, а весь последующий его развитие стало объективно вынужденным поиском преодоления этого отставания.

Неслучайно, что в эту  переломную эпоху возникло мальтузианство. Рост промышленного производства, отток  туда растущей массы рабочей силы и увеличения платежеспособного  спроса на предметы потребления и  прежде всего на продовольствие, вызвали  его недостаток, и быстрый рост цен. Так сложилась и теория "убыточного населения", и теория неизбежного  повышения цен на сельскохозяйственную продукцию.

На начальных этапах развития капитализма отставание сельского  хозяйства от промышленности компенсировалось социально-экономическими средствами. Голод и эмиграция были первой реакцией на нехватку продовольствия. Так, массовая эмиграция из Великобритании и Ирландии началось в 20-х годах XVIII в.; В 40-х годах она достигла уже 200 тыс. человек в год. В Ирландии эмиграция вместе со смертью от голода привела к общему снижению численности  населения с 8,2 млн. чел. в 1841 г. до 4,5 млн. чел. К началу XIX в. Начал увеличиваться  импорт продовольствия и сельскохозяйственного  сырья по аграрным то время стран (России, США, Канады) и колоний, чему способствовал развитие морского и  железнодорожного транспорта. Однако постепенно в странах, охваченных промышленной революцией, научно-технический прогресс с большим опозданием (примерно на 100 лет) стал продвигаться в сельское хозяйство и производство продовольствия.

В конце XIX - начале ХХ века в  сельском хозяйстве индустриально  развитых стран началась своя первая промышленная революция. Ее главными элементами были: появление сельскохозяйственных машин, что стало возможным благодаря  двигателям внутреннего сгорания и  массовое производство минеральных  удобрений.

Первые тракторы с двигателем внутреннего сгорания были выпущены в 1901 г., в 1905 г. их производство достигло 20 тыс., а в 1918 г. (только в США) - 133 тыс. шт. Зерноуборочные комбайны появились  после 1905 г., а в 1920 г. их было произведено  более 3 тыс. шт.

Основным источником минудобрений природного происхождения была в конце XIX в. чилийская селитра. Мировое добывания селитры составлял в 1913 г. 2,6 млн. т. В 1914 г. производство химической промышленностью только одних азотных удобрений достигло 1,3 млн. т.

Механизация сельского хозяйства  обеспечила повышение производительности труда и высвобождения из сельского  хозяйства рабочей силы, необходимой  для развития других отраслей экономики.

В 40-х годах XIX в. доля сельскохозяйственного  населения составляла в США 80%, Франции - 2/3, в Англии - 1/3. Уже в начале ХХ в. в английском сельском хозяйстве  было занято менее 10% рабочей силы, а  в США этот рубеж был достигнут  в начале 60-х годов; в настоящее  время ниже 10% уровня находится Австрия, Канада, ФРГ. В дореволюционной

России в сельском хозяйстве  было занято 75% населения, а сейчас - 20%.

Эти обстоятельства привели  к значительному повышению товарности сельского хозяйства, которая к  тому составляла от 5 до 20%, что значительно  расширило сырьевую базу промышленности. В России товарность зернового хозяйства  достигла в конце XIX - начале ХХ в. примерно 20-25%.

Относительно быстро начало развиваться в начале ХХ ст. производство калийных и фосфорных удобрений, которое базировалось на больших  запасах горно-химического сырья (особенно большие запасы калийных солей).

Сложнее было создание массового  производства азотных удобрений; лишь в 10-х годах ХХ ст. в Германии была практически реализована идея синтеза  аммиака в результате связывания азота воздуха. Массовое производство и использование калийных, фосфорных  и азотных удобрений началось в США и

Западной Европе в 20-30 годах. Использование минеральных удобрений  наряду с органическими способствовало значительному увеличению урожая, особенно зерновых культур и хлопчатника. При современных масштабах внесения минеральных удобрений они обеспечивают примерно 1/3 мирового урожая.

Известно, что 1 т питательных  для растений веществ дает в среднем  повышение урожая, равняется сбора  урожая с 4,3 га (без внесения удобрений). В 1975 г. мировое производство калийных удобрений составило 24 млн. т, азотных - 45, фосфорных - 29,5 млн. т (в пересчете  на 100% питательных веществ), а посевные площади - примерно 1 млрд. га. Это означает, что внесение в почву 78,5 млн. т  удобрений эквивалентно расширению на 1/3 посевных площадей или получения  примерно такой же судьбы урожая.

Оба технические сдвиги, революционувалы сельское хозяйство (внедрение сельскохозяйственных машин и минудобрений), обязаны своим происхождением прежде всего науке. Однако сам процесс выращивания культурных растений и домашних животных продолжал развиваться эмпирически и такое положение в значительной степени сохраняется и поныне.

Объясняется это сложностью самих биологических процессов, на которых базируется сельское хозяйство. Наука начала подходить к раскрытию  их природы, к понятию структуры  живой материи и закономерностей  ее развития лишь во второй половине ХХ в.

Для преобразования биологической  науки в решающий фактор развития сельского хозяйства и медицины необходимо создание биологической  технологии, способной перестроить  на научной основе сферы труда  и виды производства, используют главным  образом биологические процессы. Однако до этого революционного переворота, который еще только назревает, основы сельскохозяйственного производства остаются пока консервативными, а методы их регулирования, как правило, эмпирическими.

К началу первой промышленной революции сельское хозяйство сферой труда подавляющего часок человечества, здесь накопился опыт сотен поколений  людей. Поэтому даже на чисто эмпирической основе сложился достаточно высокий, хотя не осознанный научно, уровень владения законами живой природы. Главным  инструментом такого опыта была селекция, то есть отбор растений и животных, а потом таких их свойств, которые  больше соответствовали требованиям  человека с одной стороны, и конкретным, локальным естественно климатическим - с другой. Такая эмпирическая технология дала видатнирезультаты, и сегодня человечество пользуется тем фондом культурных растений и домашних животных, которые были отобраны задолго до начала эпохи научно-технического прогресса.

Увеличение спроса на продовольствие и сельскохозяйственное сырье, что  вызвало развитие промышленности, стимулировало  селекцию и создание рациональных систем земледелия. Начался этот процесс  в Англии и уже в XVIII - начале ХХ в. это привело к значительному  повышению биологической продуктивности сельского хозяйства. В дальнейшем этот процесс распространился на другие европейские государства. Однако в начале ХХ в. биологическая продуктивность сельского хозяйства составляла в индустриально развитых странах  всего лишь 10-20% потенциальной.

В средневековой Англии урожайность  пшеницы составляла около 7 ц / га, в России - 6,6 ц / га (1909-1913 гг.) В середине ХVIII в. (1735 г.) урожай в Англии достиг 14 ц / га, а к 1870 г. - 20 ц / га.

Росла производительность животных; если в 1710 г. средний вес быков  на лондонском рынке составляла 170 кг, телят - 23, овец - 17 кг, то в 1795 г. - соответственно 360, 68, 36 кг. Молочная продуктивность животных достигла в начале ХХ ст. в Англии - 2,4 тыс. л на одну корову, в Дании - около 3 тыс. л.

К середине ХХ в. селекционная работа достигла высокого уровня. Были выведены высокоурожайные сорта  зерновых, хлопчатника, овощей и фруктов, специализированные породы домашних животных, что позволило в индустриально  развитых странах в среднем удвоить  биологическую продуктивность сельского  хозяйства по сравнению с началом  века. Урожайность зерновых в среднем  превысила 40 ц / га, надои молока достигли 5 тыс. кг на одну корову в год. В США средняя производительность пахотных земель и пастбищных угодий в 50-е годы была в 2 раза выше, чем в 1900 г. В странах с наиболее интенсивным сельским хозяйством (Голландия,

Великобритания, Дания, Германия и др.). Урожайность пшеницы превысила  в 80-е годы 60 ц / га, надои молока приблизились к 6 тыс. кг. И даже этот уровень все еще далек от той потенциальной производительности, которую удается реализовать при наилучшем сочетании плодородия земли, удобрений и пестицидов, воды, микробиологических добавок, улучшение сортов растений и пород животных. Можно предположить, что производительность исчерпана даже в развитых странах не более чем на 30-40%. Если иметь в виду те перспективы, которые открывает биотехнология, то возможности все более эффективного регулирования и использования биологических процессов сегодня кажутся неисчерпаемыми. Биотехнология предвещает не менее глубокую революцию в развитии производительных сил, чем та, которая была осуществлена ​​с помощью машин, электроэнергии или органической химии.