⚡️Почему для внедрения программного продукта пермские ученые запланировали 11 лет?

Нас сначала заинтересовала, а потом насторожила информация ученых Пермского политеха (ПНИПУ) о том, что они смогли интегрировать сайт прогноза погоды с цифровой моделью процесса проветривания подземного объекта.

Кроме установки рециркуляции воздушных потоков, предложен еще и новый программный продукт, который позволяет машине без участия человека самостоятельно выполнять творческие функции прогнозирования цен на электроэнергию в конкретном регионе на сутки вперед. Идея – супер! Китайские ученые еще в 2022 году на основе трехмерного моделирования воздушных потоков в шахтах подтвердили, что внедрение разработанного алгоритма IEO по оптимизации системы вентиляции шахты позволяет вообще свести к минимуму общее энергопотребление вентиляционной сети.

На первый взгляд, вроде бы всё хорошо: вместо умного дома получается умная производственная система, которую надо немедленно внедрять. Но обширная информация о работах пермских ученых в этом направлении оказалась непонятной и даже противоречивой. Судите сами:
- в одной публикации пермские ученые считают, что ожидаемый срок производства и внедрения продукта — 2035 год. Непонятно, почему так долго приходится ждать. В мире подобные веб-платформы используются повсеместно, причем с диапазоном прогнозирования от 15 минут до 30 дней.
- в другой статье сообщается, что предложение снизить энергопотребление шахты в 1,8 раза за счет рециркуляции воздушных потоков, оказывается, противоречит требованиям федерального закона о промышленной безопасности. И вместо того, чтобы разработать безопасные технологии, ученые предлагают пойти на отступления от норм безопасности. Но это не научный подход, ведь надо же просчитать множество других вариантов. Известны, например, технические решения инженеров МЭИ по оптимизации рабочего колеса шахтного вентилятора. Только одно такое решение без нарушений правил безопасности позволяет увеличивать эффективность системы на 15-30%.

По мнению экспертов, система пермских ученых получается пока недоделанной. Какой алгоритм управления потоками воздуха предлагают пермские ученые, нам не ясно. Нет ответа на вопрос любого потребителя системы: сколько времени требуется на обучение такой программы, чтобы на основе изучения производственного цикла и ритма работы шахты система могла бы самостоятельно создавать расписание работы ее климатических устройств? Современному поколению термостатов для этого достаточно одной недели. А что предлагают пермские ученые? Кроме того, важно, чтобы параметры наружного воздуха принимались не по рекомендациям СНиП двадцатилетней давности, а измерялись в режиме текущего времени.

Эти и другие вопросы будут возникать всегда, и только по тем разработкам, которые выполняются без научной методологии проектирования. А ее надо знать.

➡️  Подписаться на канал

⚡️О шахматной задаче новосибирских ученых

Новосибирские ученые решают важнейшую для всех проблему. Им предстоит разработать проект безаварийной и рачительной тепло- и энергогенерации в городе. Конечно, можно было бы приступить к ее решению и раньше, но, как всегда, ждали аварию.

Надо сказать, что по-хозяйски грамотное решение этой проблемы нужно практически всем регионам России и особенно тем, что географически расположены выше 40-й параллели.

Указывая на историческую монополию производства электрической и тепловой энергии со стороны так называемых генерирующих компаний, стало модно говорить об альтернативной энергетике на базе различных мини-ТЭЦ для когенерации производства тепла и электроэнергии. Но здесь надо учесть, во-первых, что одного уральского производителя таких устройств на всех желающих не хватит. Во-вторых, методология проектирования производственных систем (тем более социально значимых) требует разрабатывать не один (пусть и не плохой), а множество вариантов технических решений, из которых выбирается самое рациональное (т.е. не имеющее негативных последствий для будущих поколений) и полезное для всех современных потребителей.

Модель проблемы схожа с задачей по расстановке восьми ферзей на шахматной доске так, чтобы они не угрожали друг другу. Можно верить или не верить, но эта задача имеет 92 варианта решения.

Поэтому для разработки множества вариантов проектных решений новосибирские ученые должны иметь необходимые исходные данные, в том числе:
- концепцию развития города и региона;
- научно-технологический и кадровый потенциал;
- оценку состояния инженерной и коммунальной инфраструктуры;
- анализ электрических и тепловых нагрузок городских объектов;
- динамику изменения параметров природно-климатического ландшафта;
- информацию по объемам и структуре прошлых и будущих потребностей населения;
- нормы и граничные условия функционирования производственных систем;
- сведения о динамике накопления отходов, в том числе пригодных для выработки тепловой и электрической энергии.

Без всего этого любые технические решения будут убогими и некрасивыми. Всю базу исходной информации возможно и надо рассматривать как тех самых «восемь ферзей», влияние которых придется учитывать ученым НГТУ при выборе наиболее рационального решения.

Мы полагаем, что принять решение, опираясь только на собственные силы Университета, не получится. Здесь надо привлекать Сибирское отделение РАН, в институтах которого уже накопилось не менее десятка вариантов технических решений. Пора приступить к их оценке и реализации, чтобы вообще исключить источники городских аварий.

Желаем успехов и ждем информации.

➡️  Подписаться на канал

⚡️Об отношениях конструктора, технолога, материаловеда и производителя

Ученые ПНИПУ подтвердили давно известную истину, что качество продукта, его свойства и функции во многом определяются технологией его изготовления. В частности показано, что эффективность звукопоглощающих покрытий для двигателя самолета зависит от тех дефектов, которые возникают при их изготовлении.

Производитель таких звукозащитных панелей также недоволен сложностью и высокой стоимостью процесса изготовления. Известно, что сделать в одной панели более 200 тысяч отверстий диаметром до 2-3 мм даже с привлечением робота не только затратно, но даже вредно для прочности самой панели. Материаловеды ВИАМ еще в 2020 году экспериментально подтвердили, что перфорации в конструкции панелей наполовину снижают их прочность, и поэтому предложили вместо операций сверления экструзионный способ.

К сожалению, рекомендации ВИАМ до сих пор не реализованы, также как новая конструкция панелей ученых ПНИПУ вместе с их более современной аддитивной технологией. Поэтому у производителя продолжаются незапланированные остановки оборудования из-за частой поломки инструмента.

Складывается впечатление, что заводу-изготовителю вообще не нужны никакие новые технологии. Собственные робкие попытки с приглашением ученых ПНИПУ сократить технологические затраты за счет регулирования скорости вращения сверла и исключения его поломки только усугубляют давно существующее техническое противоречие. Такое рацпредложение, возможно, и сокращает уровень затрат, но сохраняет источник опасности — низкую прочность панели, так как очередной дефект в ее структуре получается при любой скорости сверла. Тем более что прочность панелей после установки тензодатчика для контроля осевых усилий сверла никто еще не оценивал, да и стоимость их осталась на прежнем уровне. Кто конкретно на заводе будет подписывать извещение об изменении техдокументации, не совсем нам понятно, так как между экономией и надежностью приоритет всегда отдается надежности.

Получается, что разработкой материалов для звукозащитных панелей занимается одна организация, конструкцию панелей формирует другая, изготавливает их третья, а испытывает четвертая. И все заняты. Но во всей этой коммуникации нет ПРОЕКТАНТА, лично ответственного за надежность, прочность, безотходность, технологичность изготовления и низкую стоимость готового продукта.

Эксперты портала «Техносфера, подъем!» предлагают всем заинтересованным в надежности наших уникальных двигателей собраться вместе, пока не поздно, и определиться с конструкцией, материалами и технологией изготовления звукопоглощающих покрытий.

Как говорится, «вместе вы — сила».

➡️  Подписаться на канал

⚡️Вчера студенты и преподаватели РХТУ имени Д. И. Менделеева встретились с нашим экспертом, доктором технических наук Александром Куликовым. Это первая встреча из цикла «Методология проектирования производственных систем 21-го века».

Интерес вызвали как исторические сведения об авторах русской методологии проектирования промышленных технологий, так и современные взгляды на производственные системы 21-го века — безопасные, компактные и функционально устойчивые.

Методология проектирования таких систем действительно является наукой — это творческий процесс, который требует от исследователя не только информирования общества о своей уникальной научной идее, но доведения ее до работающего прототипа и промышленного освоения. В России так было всегда. Значит, чтобы идея не оставалась в статусе статьи, диссертации или патента, необходима проектная команда с междисциплинарным научным подходом и мировоззрением русского хозяйственника. Для участия в проектном сообществе студентам и аспирантам предложены конкретные практические задачи.

Тема для всех оказалась новой, интересной, и поэтому взаимодействие будет продолжено. Тем более обнаружен огромный пласт не раскрытых еще знаний, в том числе, например, о методологии проектирования объектов с новыми свойствами и функциями, о порядке формирования технического задания. Всем бы хотелось понять разницу между понятиями «опасность» и безопасность» и научиться выявлять в технологических процессах источники затрат, издержек и опасностей.

Ждем новых встреч.

➡️  Подписаться на канал

⚡️Плазменные технологии переработки отходов – на каждый промышленный объект

Для реализации научных идей в области низкотемпературной плазмы ученые Института электрофизики и электроэнергетики РАН заключили союз с промышленным партнером — компанией «EFIR», о работах которой мы уже сообщали.

Соглашение о сотрудничестве ученых РАН и проектных менеджеров «EFIR» предусматривает работы, обеспечивающие непрерывное функционирование установок, использующих плотную низкотемпературную плазму. Мы считаем, что такие установки пора строить в каждом городе и на каждом промышленном объекте. Всем очевидно, что это не только чистота, но огромная экономия ресурсов.

В их основе — генератор плазмы, который способен переработать неопасные отходы и уничтожить опасные и токсичные. На входе такого мини-завода — энергия окружающего пространства и любые типы городских и производственных отходов, а на выходе — тепло и электричество. Кроме того, есть возможность использования технологий «EFIR» для плазменного риформинга метана и одностадийного получения из природного газа достаточно востребованных жидких моторных топлив, спиртов и эфиров. А это уже синергический эффект: минимальные затраты и максимальная эффективность.

Эксперты телеграм-канала «Техносфера, подъем!» обращают особое внимание читателей на методологически верные процедуры решения проблемы: от научной идеи через модель и работающий прототип до промышленных установок.

Указанная технология является инновацией мирового уровня. Ее грамотное использование позволяет рационально решать глобальные критические проблемы техносферы.

Это один из примеров отечественной методологии проектирования производственных систем 21-го века, который демонстрирует всем, как проектная команда во главе с академиком Филиппом Григорьевичем Рутбергом реализует свою научную идею в промышленную технологию мирового уровня. Гордимся и желаем удачи!

➡️  Подписаться на канал

⚡️О науке и мусорно-генерирующей индустрии

В информационной сводке новостей место «британских ученых» заняли сведения об успехах «сингапурских коллег». Успехом в данном случае называют случайное обнаружение очередной бактерии, червя или личинки насекомого, способных перерабатывать отходы на основе полимерных материалов для получения энергии. По аналогичному шаблону действуют и ученые России. Неприязнь к таким исследованиям обусловлена тем, что даже при отсутствии каких-то единых стандартизированных протоколов исследований все ученые просто копируют подходы друг у друга.

Если механизм изготовления пластика более или менее всем понятен, то механизм его разложения не известен никому. Пока только выявлено три закономерности:
- для каждого типа полимера существует свой индивидуальный микроорганизм, который им питается. Для полиэтилена это один вид, для полистирола — другой, для разложения полипропилена — третий;
- на процесс разложения пластика влияют параметры природно-климатического ландшафта местности (давление, температура, а может быть, и солнечная радиация);
- скорость разложения полимеров микробиотой на уровне миллиграмма в сутки.

Значит, при ежегодном приросте объемов производства пластика на 8,3 млн тонн любые предлагаемые методы биологической переработки отходов будут выглядеть абсурдными. Практического результата от таких научных поисков ожидать не стоит.

Для всех очевидно только то, что при таких огромных объемах производства пластика природные микробные сообщества не могут справиться с агрессивным наступлением техносферы, несмотря на свой огромный естественный потенциал.

Наиболее рациональный вариант из всех возможных эксперты видят в регламентации индустриального процесса производства пластика. От ученых требуется научно обоснованный расчет для установления баланса между темпами производства необходимых объемов пластика и скоростью его разложения микробиотой.

Это также означает, что решение мусорной проблемы пластика ученые не должны искать в отрыве от не доделанных еще в начале 20-го века технологий его изготовления. Начинать надо именно с технологического процесса изготовления пластика, регулируя его свойства долговечности еще на стадии смешения исходных компонентов.

От ученых сегодня ждут именно такого концептуального подхода. Пора объединять усилия технологов, биологов, химиков с представителями этой «мусорно-генерирующей индустрии» пластика в стране.

➡️  Подписаться на канал

⚡️Генераторы ТОТЭ

Эксперты портала «Техносфера, подъем!» провели анализ результатов исследований в области технологий изготовления преобразователей химической энергии в электрическую. В научной литературе такие генераторы называют ТОТЭ — твердооксидные топливные элементы. Для их автономной работы требуется любой вид топлива: водород, газообразные углеводороды, аммиак, биогаз и другие.

В доступности оказалась информация от исследователей из Вятского госуниверситета, УрФУ, СПбГУ, а также ученых ИВТЭ РАН, ИММ имени А. А. Байкова РАН, ИХС РАН и множества других институтов страны.

По сути, индивидуальному потребителю ученые (пока на словах) предлагают «коробочку» с геометрией 15х15х10 см, способной обеспечить 2,0 кВт в течение, например, 5,0 тысяч часов. Что делать с такой «коробочкой» через полгода работы, исследователи не сообщают. Кроме электроэнергии доступно также и тепло химических реакций (600–1 000°С). При этом защиту от высоких температур и последствий разгерметизации источника тока никто не гарантирует.

Пока вся научная суета связана с поисками материалов, способных не изменять свою структуру и свойства при огромных температурных нагрузках. Но ведь это невозможно, так как любой материал при подобных нагрузках, пусть с разной скоростью, но будет деградировать. Так как всем процессом поиска новых материалов на основе стекла руководит член-корреспондент РАН А. П. Немудрый, мы надеемся, что возглавляемый коллектив, может быть, что-нибудь когда-нибудь и получит.

Кто конкретно является Проектантом таких уникальных источников энергии, нам не известно. Концепция практического применения ТОТЭ, как и нормы, правила и ограничения при их эксплуатации, научно не обоснованы. Поэтому научное сообщество по заказам Российского научного фонда работает «вслепую», повторяя то, что уже сделано коллегами по цеху. Но ведь всем хорошо известно, что «самое глупое — продолжать делать всё то же самое и надеяться на другой результат».

Эксперты портала «Техносфера, подъем!» считают, что с точки зрения рационального хозяйствования прежде, чем браться за исследования структуры и свойств материалов, надо бы определиться с тактикой и стратегией осваивания окружающего пространства с помощью химических источников энергии. Ведь кому-то они нужны уже сегодня.

➡️  Подписаться на канал

⚡️О долговечности технических устройств и не только

Методику расчета долговечности звукозащитных панелей двигателя самолетов разработали специалисты МГУ. Подобная информация настораживает. Есть же отраслевые научные организации, которые ответственны за эффективность и достоверность методик и программ. Может быть, методика МГУ позволяет определять долговечность звукозащитных панелей на этапе их проектирования без проведения дополнительных испытаний? Это было бы здорово. Но в данном случае ничего не сообщается о критерии разрушения панелей. Нет и необходимой для расчета долговечности исходной информации о свойствах материала панели и нагрузках при ее изготовлении и эксплуатации.

Ранее мы уже рассказывали, что прочность таких панелей (а значит, и долговечность) зависят от технологии их изготовления. В этом случае при разработке подобных методик коэффициенты концентрации напряжений в панелях и кривые усталости для всех критических зон должны определяться не по справочным данным, а на промышленных образцах и экспериментальным путем. Так как специалисты МГУ об этом не сообщают, то эксперты портала «Техносфера, подъем!» сомневаются в успешности программной реализации разработанной методики.

В этой связи ставится под сомнение целесообразность разработки таких методик и программ в университетах без соответствующих технических заданий со стороны отраслевой науки и промышленных партнеров.

В этом еще раз можно убедиться, читая информацию о разработке учеными МАИ «программы виртуального прототипирования механизмов» для быстрого проектирования самолетов и автомобилей. Нам непонятно, кто требует от отечественного конструктора проектировать новые технические устройства для космонавтики и авиации в четыре раза быстрее зарубежных конструкторов? А ведь такая скорость прототипирования преподносится авторами программы как «успех» ученых.

Очевидно, что подобные программы превращают проектное творчество в обычное «соединение-разъединение» деталей, размеры которых описаны в библиотеке. В этом случае ничего нового у нас никогда не получится.

Эксперты портала «Техносфера, подъем!»  уверены, что разработка методик оценки и программ обеспечения надежности технических устройств должна осуществляться только по техническому заданию их Проектанта, выполняющего государственный заказ. Любые самостоятельные разработки ученых выглядят смешно и не могут привести к каким-либо научным прорывам.

➡️  Подписаться на канал

⚡️В Томске реальный научный прорыв

Информация от ученых Томского государственного университета (ТГУ) еще раз убеждает нас, что научные и технологические прорывы возможны только в том случае, когда сформированная проектная команда исследователей, инженеров, материаловедов и ученых следует единым принципам, критериям и нормам проектирования.

Руководитель такой проектной команды профессор Анатолий Мамаев выбрал верную методологию проектирования: от собственной научной идеи до промышленной технологии.

В отличие от пленочных самоклеящихся радиопоглощающих материалов Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева, ученые ТГУ создали не только рецептуру состава, но и технологию его прочного внедрения в металлические и тканевые поверхности.

Мы уверены, что для проектирования промышленной технологии у команды есть всё, в том числе надежные и заинтересованные промышленные партнеры.

Эксперты портала «Техносфера, подъем!» отмечают, во-первых, востребованность специализированного покрытия для технических устройств, функционирующих практически во всех областях окружающего пространства: в космосе, в атмосфере, на воде, на земле и даже под водой. Во-вторых, именно на стыке физических и химических наук возможны еще более интересные способы формирования функциональных структур с заданными или регулируемыми свойствами. Поэтому исследования должны быть продолжены.

Желаем успехов!

➡️  Подписаться на канал

⚡️Мы делаем то, что делают другие. Ничего нового

Информация о том, что ученые ПНИПУ «подобрали оптимальную конструкцию системы подвода воздуха, которая обеспечивает лучшее охлаждение рабочей лопатки турбины высокого давления», заслуживает внимания только потому, что ключевым в этой новости является слово «подобрали». Не создали, не разработали, а именно подобрали.

Дело в том, что аналогичные вопросы о влиянии геометрии системы подвода охлаждающего воздуха на тепловое состояние лопатки достаточно подробно исследованы ранее в диссертационной работе И. М. Малиновского. В ней автор предложил практически те же самые технические решения.

Получается, что в МАИ и ПНИПУ исследуются одни и те же вопросы и решаются одни и те же задачи так, что даже ответы получаются одинаковыми. И те, и другие пришли к единому выводу о том, что для снижения температуры материала лопатки примерно на 15% необходимо изменить конструкцию полостей ее охлаждения.

Так как полученные технические решения пригодны для применения в газогенераторах всех типов газотурбинных установок, ученым остается уже вместе довести начатое дело до логического конца.

Было бы важно отработать технологические режимы изготовления рабочих лопаток ГТД на заводах-изготовителях и обосновать внесение необходимых изменений в техпроцессы с учетом более интересных технических решений ВИАМ.

Только после этого можно будет говорить о том, что ученые действительно сделали что-то новое, полезное и рациональное. А так, без методологии проектирования и без единой проектной команды, получается топтание на месте.

➡️  Подписаться на канал

⚡️О ценностях изотопов и рациональности технологий

Информация о том, что ученые Росатома разработали оборудование для производства изотопа азот-15, является неполной, так как не сообщается о конкретно выбранном методе его получения. В научной литературе описываются около десятка способов, каждый из которых имеет свои плюсы, но минусов больше. Как ученые преодолеют их, пока не ясно. Но очевидно, что главными принципами в их разработках должны быть не только безотходность работы реактора с ядерным топливом, но и рациональность технологического процесса получения его компонентов, одним из которых и является азот-15.

Если из всех возможных вариантов получения изотопа будут выбраны физико-химические методы (аммиачный или азотнокислый), то это означает, что вся масса опасных отходов будет концентрироваться не на ядерном энергообъекте, а на промышленном, т.е. там, где будет размещено многотоннажное производство. Поэтому, если ученые не смогут получить сведения о параметрах термического равновесия в системе «газ-жидкость», то придется для получения одной тонны изотопа азот-15 использовать около 50,0 тысяч тонн диоксида серы с образованием эквивалентных объемов отходов серной кислоты. А это как раз и есть та самая нерациональность. Не хотелось бы оставлять после себя отходы.

О физических, в том числе криогенных, методах разделения молекулярного азота мало что известно, так как все они лабораторного уровня и плохо масштабируемы. Но оценивать их тоже надо. А вдруг самым рациональным окажется лазерный метод?

В любом случае, для тоннажного производства нового компонента ядерного топлива различными способами требуется не только уникальное оборудование (тепловые насосы, ректификационные установки, лазеры), но и поиск новых областей применения изотопа.

Конечно же, всем хочется сэкономить до 14% ядерного топлива на АЭС за счет использования азота-15, но было бы хорошо сделать это без увеличения источников опасности на других промышленных объектах. Иначе технология приобретает статус «недоделанной». Так не пойдет.

Напрашивается очевидный вывод: великолепная идея ученых «Росатома» по обеспечению безопасности ядерных объектов за счет исключения из их структуры источников опасности должна распространяться и на химические технологии. Их тоже надо делать безотходными и безопасными.

➡️  Подписаться на канал

⚡️Проект реального развития

Еще раз о проекте «ЭФИР». Вся информация о работе компании свидетельствует о том, что у команды есть конкретно сформулированные перспективы с четко очерченными границами рынков. Компания открывает новые горизонты заработка без участия банков, и это становится возможным не только для крупных игроков-монополистов, но и для небольших ретейл-инвесторов.

Наблюдая за ходом реализации проекта, еще раз убеждаешься, что вся деятельность «ЭФИРА» определяется не моментными нуждами, а стратегическим видением всей проблемы, которую надо решать максимально качественно и с минимальными затратами. А это возможно только на основе применения совершенно новых технологических схем и оборудования, работающего на новых физических принципах. Мы гордимся, что за новыми технологиями «ЭФИРА» стоят конкретные ученые Академии наук, университетов и научных центров.

Эксперты портала «Техносфера, подъем!» видят перспективы развития компании немного шире. Сегодня мало переработать накопленные отходы в полезный продукт, надо еще выявить источники их образования в промышленных технологиях. Таким технологическим аудитом в стране никто не занимается вообще. Простой пример: при производстве фосфорной кислоты на каждую тонну приходится шесть тонн отходов. Задача в том, чтобы не просто переработать накопленные 15 млн тонн этих самых отходов, но и разработать совершенно новую безотходную технологию получения фосфорной кислоты без образования фосфогипса.

В России сегодня нет промышленных объектов, функционирующих без отходов, издержек и затрат. Создание безотходных промышленных технологий 21-го века — это реальная задача современного поколения инженеров, технологов и проектантов.

Постановка подобных задач в университетах, начиная, например, с химических технологий, необходима и возможна уже сегодня. Мы уверены, что это будут самые интересные и полезные дипломные работы и диссертации.

Желаем команде «ЭФИРА» успехов.

➡️  Подписаться на канал

#ТерминыИопределения

⚡️В рубрику «Термины и определения» мы добавляем понятие «технологическая операция».

Есть мнение, что для проектанта не должно быть никаких «операций», должен быть проектируемый алгоритм действий машины. Так как таких действий всего четыре (приблизить-удалить-соединить-разделить), то и алгоритм формируется в виде кода простыми математическими действиями: сложение, вычитание, деление, умножение.

Более того, в современных и тем более в будущих производственных системах нет и не может быть никакого нормирования работы человека. Вместо этой морально устаревшей и уже не нужной процедуры требуются проектные функции производственной системы и механизм их регулирования. Поэтому проектант при работе над технологическим алгоритмом должен ориентироваться не на фиксированные нормы труда человека, а на простые и дешевые технические комплексы с регулируемой производительностью и управляемыми функциями.

➡️  Подписаться на канал

⚡️Доступ к чистой воде ограничен

Считается, что ограничение доступа человека к чистой питьевой воде, во-первых, возмутительно, а во-вторых, недопустимо. Это древнюю истину каждый сегодня понимает по-своему: одни стараются придумывать все новые и новые методы очистки воды, а другие - сознательно и организовано ее загрязняют.

Понятно, что доступ к чистой воде препятствуют те технологии, которые человек создавал в прошлые века под лозунгами «революционного прогресса».

Именно благодаря созданным ранее технологиям добычи, синтеза и переработки сырья в продукт у нас в стране практически нет ни одной реки, которую можно было бы назвать чистой.

По информации ученых Института водных проблем РАН из-за недоступности информации о состоянии водных объектов и ее недостоверности все их математические модели загрязнения и очистки водных источников являются громоздкими и неадекватными реальному состоянию. Поэтому, единственная роль ученых в этом процессе – выдача рекомендаций. Например, последние их пожелания касаются нового алгоритма отбора проб сточных вод и сокращения погрешности методов оценки свойств воды. Оказывается, до сих пор, нормы погрешности измерений состава воды и ошибки выборки достигают значений ±70% и более. Поэтому прежде, чем рекомендовать «новые» методы очистки воды, ученым требуется убедиться в корректности и достоверности информации о ее качестве. А для этого необходимы длительные и постоянные наблюдения с количественным, а не вероятностным методом анализа результатов. Иначе вся работа ученых становится похожей на простое изобретательство и рационализаторство.

Есть еще один непреодолимый «забор». Оказывается, что правила проектирования систем водоснабжения вообще не предусматривают участие ученых в разработке, а тем более в реализации новых, более рациональных проектных решений. Такие «правила» пишутся и утверждаются строителями, а для них, видимо, научные стартапы и инженерные инновации не являются стимулирующим фактором.

Эксперты портала «Техносфера, подъем!» уверены, что поступление в источники водоснабжения вредных химических веществ продолжается не в результате «хозяйственной деятельности человека», как это записано в нормативах, а, наоборот, в результате бесхозного и недобросовестного владения промышленным объектом.

Получается, что кроме разработки лабораторных методов переработки отходов и очистки грязной воды, требуется не только концентрация усилий исследователей, ученых, инженеров, технологов и конструкторов на создании безотходных и безопасных промышленных технологий, но и встречное желание руководителей промышленных объектов на решение проблемы, которую они же и генерируют. Если такое желание будет, то ученые сделают все в лучшем виде.

➡️  Подписаться на канал

⚡️Конструкторов знаем, а технологов не видим

Эксперты портала «Техносфера, подъем!» отмечают, что новостной поток о достижениях ученых и инженеров в основном касается разработчиков различных технических устройств и программ. Например, есть информация о разработке в инженерной школе уникальных генераторов для авиационных двигателей, но нет ничего о технологии их промышленного производства. Наблюдается явная организационная отделенность образования от практических разработок технологического оборудования для синтеза сырья и рациональных методов его переработки в полезный продукт.

Если конструкторско-компоновочные схемы двигательных установок летательных аппаратов (например, электрического самолета) определены на долгосрочную перспективу и известны всем в подробностях, то о рациональных технических решениях и дешевых технологиях изготовления их основных элементов вообще никто не говорит и не спрашивает. Нам пока известно о томском методе получения керамического покрытия для защиты объекта от инфракрасного излучения. Но требуются еще и технологические схемы создания аморфных материалов и покрытий для защиты всех элементов двигателя от любых видов воздействий.

Конструкторам уже сейчас требуются легкие сплавы с пониженной плотностью и повышенной удельной прочностью. У нас нет технологий изготовления сталей с дисперсной карбидной фазой для подшипников с применением керамических тел качения. Нет и технологии получения керамики с функциями «самозалечивания» дефектов. Мы пока не можем организовать производство расточного инструмента высокой точности, а без технологии зеркального фрезерования мы так и будем страдать от несовершенной технологии химического травления поверхностей.

Тематика исследований по многим причинам ограничена текущими и краткосрочными задачами, что не позволяет доводить научные идеи студентов и аспирантов до их логического завершения — до реализации в промышленных технологиях.

Если, например, физики МГУ синтезировали водные растворы наногелей для замены в химических аккумуляторах вредных и дорогих солей ванадия, то, очевидно, лабораторный метод синтеза необходимо довести до уровня промышленной технологии и подтвердить наконец-то преимущества гибридных батарей перед литий-ионными.

Складывается впечатление, что в российских университетах вообще не изучают методологию проектирования новых технологических процессов: безотходных, безопасных, одностадийных и независимых от сырьевых источников, которые крайне необходимы для реализации по-настоящему новых проектов.

Но ведь очевидно всем, что без ученых трудно даже представить образ производственных систем и промышленных технологий в ближайшие 5-10 лет. Значит, университетам нужна правильная коммуникация с индустрией, основанная не только на мелких грантах, а на долгосрочных и осмысленных совместных проектах.

➡️  Подписаться на канал

⚡️Борьба с серыми мусорщиками страны началась

Республика Татарстан показывает пример разумного подхода к решению, казалось бы, вечной и непостижимой проблемы накопления отходов. В Казани начался проект по безопасной утилизации наиболее опасных медицинских и биологических отходов.

Так как последние научные исследования, касающиеся оценки динамики нарастания их ежегодных объемов в крупных городах страны, были проведены более 10 лет назад, то приходится начинать с организации системы автоматизированного учета. До сих пор эта зона медицинских услуг остается трудно контролируемой или, как ее еще называют, — «серой».

Оказывается, никто в стране толком и не знает точных объемов и структуру образующихся отходов всех трех классов. Проблема осложняется еще и тем, что отходы класса «В» подлежат обеззараживанию аппаратными методами. Просто так их вывозить за пределы больниц и хосписов нельзя. Поэтому непонятно, куда они вывозятся и как утилизируются.

Для реализации проекта приглашен надежный промышленный партнер — компания «ЭФИР» с ее уникальными технологиями переработки отходов плазмохимическими методами. Более того, специалисты компании предложили в рамках пилотного проекта организовать систему электронного мониторинга всех медицинских отходов.

Мы видим активное движение вперед технологий «ЭФИРА». Это уже четвертая установка по обезвреживанию особо токсичных, канцерогенных и других опасных отходов плазменными методами без вредных выбросов вообще.

Эксперты портала «Техносфера, подъем!» уверены, что в ближайшие два-три года именно эти технологии будут реализованы во всех регионах России, так как более доступных, дешевых и безопасных технологий в мире еще не создали.

➡️  Подписаться на канал

🔈В Саратове группа ученых под руководством кандидата технических наук, доцента кафедры «Материаловедение и биомедицинская инженерия» СГТУ имени Гагарина Ю. А. Сергея Барабанова разработала несколько видов специальных технологий и оборудования для получения защитно-декоративных покрытий и обработки металла, включая печи для диффузионного цинкования, термообработки, оксидирования, полимеризации и электропечи для закалки. Сравнительное преимущество новых разработок заключается в значительном улучшении экологической безопасности, отсутствии отходов производства и различных вредных выбросов.

Эксперт Telegram-канала «Техносфера, подъем!», доктор технических наук Александр Куликов прокомментировал новость и рассказал, почему считает этот проект образцово-показательным.

➡️  Подписаться на канал

⚡️ Внимательно наблюдая факты технического и хозяйственного развития окружающего нас пространства, все больше убеждаешься в том, что ресурсной основой этого процесса является этика поведения человека, созидающего новые ценности. Это пока мало исследованный вопрос об истоках творческой деятельности инженера, технолога, ученого и проектанта. Но практика проектирования промышленных технологий и технических устройств убеждает нас в том, что не «золотые правила» этикета, а этические морально-нравственные координаты формируют у человека желания не копировать прошлые, а создавать совершенно новые, рациональные и полезные технические решения.

Надо полагать, что вопросы этики проектирования производственных систем 21 века сегодня особенно важны в силу отсутствия, как отечественной методологии проектирования, так и этического кодекса профессионального поведения, основанного на здравом смысле Проектанта.

Трудности анализа современных научных взглядов на проектную этику связаны с тем, что сведения о промышленных объектах представляются в виде «черного ящика», что удобно лишь для их экономической оценки и ранжирования объектов по параметрам их прибыльности.

В современных философских статьях и диссертациях об этике проектирования, как творческой деятельности, вообще мало, что говориться. В основном, анализируется то, что было сказано Сократом, Аристотелем, И. Кантом, М. Вебером, И. А. Ильиным и С. Н. Булгаковым относительно особенностей ведения хозяйственной деятельности в условиях различных природно-климатических ландшафтов.

Вместе с тем, несмотря на скудность аналитической и научной базы в области хозяйственной этики, все же ее достаточно для понимания того, что на любой территории (европейской, азиатской или русской) для организации хозяйственного процесса недостаточно только финансовых, технических или инфраструктурных мероприятий. Оказывается, что для обеспечения функциональной устойчивости производственной системы необходимо на каждом звене всей цепочки проектирования оценивать свои проектные решения на соответствие их этическим источникам.

Подробнее читайте в журнале "Стимул"

➡️  Подписаться на канал

⚡️О золотой медали Российской академии наук

Исследования в области двумерных слоистых материалов во всех странах мира считаются достаточно перспективным направлением для вложения инвестиций в развитие систем оптоволоконной связи, сенсоров и фотонных компьютеров. Оказывается, что один и тот же материал может проявлять не только магнитные, но и электропроводные свойства. Изменяя топологию, можно сделать слоистый материал сверхпроводником или даже изолятором.

Для создания методов изготовления таких материалов требуются знания фундаментальных основ электродинамики Максвелла и законы диффузии. О технологии создания подобных материалов уже сообщила Китайская академия наук.

У нас в России исследованиями двумерных слоистых материалов занимаются ученые из Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ.

Пока о результатах их работы известно только то, что отчеты о работе за каждый год российские ученые публикуют почему-то в различных американских журналах: «Physical Review» (2021 г.), «Applied Physics Letters» (2022 г.) и «Nano Letters» (2023 г.).

В российских научных журналах «Фотоника» и «Прикладная фотоника» информация о Центре фотоники МФТИ вообще отсутствует. Вместе с тем, один из ученых Центра фотоники за научные идеи в области фотонных компьютеров даже награжден золотой медалью Российской академии наук. В современных условиях, надо полагать, эта награда гораздо серьезней и престижней всех иных.

Экспертов портала «Техносфера, подъем!» интересует другое — методология научных исследований. Из интервью самого медалиста нам стало понятно, что он ждет, когда «они почитают наши работы, и в итоге, может быть, и сделают» фотонный компьютер. Это не методология, а мировоззрение ученого как самозанятого юридического лица, которое работает только на себя, а не на общество.

Если новый метод, по заявлениям самих же ученых, является простым, технологически масштабируемым и освобождает процесс создания фотодетектора от дорогой и сложной операции легирования, то очевидно, что технологию надо внедрять в производственный процесс. Ощущение такое, что в России никто из разработчиков и производителей изделий фотоники не знает о новых технологиях изготовления слоистых двумерных материалов, уникальные свойства которых экспериментально подтвердили ученые Центра фотоники.

У нас нет информации о тесных связях ученых Центра фотоники с промышленными партнерами и даже с ведущими институтами РАН. Но мы уверены, что ученых ждут на всех российских предприятиях, которые разрабатывают и производят оборудование для оптоволоконной связи, а также сенсоры для лидаров. Именно на российских предприятиях, а не в Сингапуре, сегодня разворачиваются масштабные (и хорошо финансируемые) работы. Тем более что полученный мегагрант должен быть окупаемым.

Желаем ученым Центра фотоники успехов в реализации своих научных открытий именно в этих работах.

➡️  Подписаться на канал

⚡️ У нас есть информация о новых результатах работы материаловедов в трех университетах страны. Оказывается, ученые из Белгородского университета, Университета МИСИС и Санкт-Петербургского морского технического университета разработали якобы новые жаростойкие прочные сплавы для авиационных двигателей.

Хочется сказать «Cтоп!»: пока ничего не разработано. Ученые провели многофакторный эксперимент. Из 12 образцов многокомпонентных сплавов три показали приемлемые результаты. Исследователи предположили, что подобные сплавы можно будет использовать при производстве авиационных двигателей, опубликовали статью в иностранном журнале. Что делать дальше — никто не знает. У ученых нет проектной команды, нет промышленного партнера, да и по мелким грантам с государственным заказчиком не работают.

Однозначно, новую материаловедческую школу надо поддерживать. И начинать следует с долгосрочного проекта с индустриальным партнером.

➡️  Подписаться на канал

⚡️О фотонных вычислительных системах

Создание линейки аналоговых вычислительных систем для сверхскоростной обработки информации планируется до 2030 года. За реализацию этого проекта в стране отвечает академик РАН И.А. Каляев и его проектная команда. Это реальный проект со своей концепцией, нормами, правилами, кооперацией и сферой потребления. Все делается в соответствии с методологией проектирования производственных систем 21 века.

По сути, ученые должны отказаться от втягивания себя в бестолковую «гонку суперкомпьютеров» и приступить к выполнению иной, гораздо более полезной для всех нас задаче: формированию в стране единой вычислительной системы с высокоскоростными каналами связи. Как это сделать?
Как говорил И.В. Курчатов ««Обгонять будем, не догоняя», т.е. технологический суверенитет обеспечиваем не за счет «электронной», а на основе «фотонной» элементной базы. А в этой области науки у нас наработан серьезный задел в Сарове.

Сегодня и Самарский Университет преуспел в этом же направлении. Научные идеи и технические решения ученых Кафедры технической кибернетики дают возможность создания широкой линейки «фотонных процессоров» с регулируемой скоростью распознавания объектов. Это как раз то, что необходимо для создания единой вычислительной системы страны для решения научных и прикладных задач с различными скоростями в любой области пространства страны, даже под водой и в космосе. Было бы важным также убедиться в том, что регулируемая производительность вычислений стабильно обеспечивается не только на тестовых программах, но и при решении практических задач.

Потребителю не нужна одна «супер-машина» с высокой производительностью вычисления, размещенная где-то на закрытом объекте. Все ждут доступную, распределенную в пространстве России компьютерную инфраструктуру, которая могла бы функционировать параллельно с энергетической, транспортной и ресурсной отраслями индустрии для постоянного развития промышленных технологий, сокращения производственных затрат и нейтрализации различных угроз и источников опасности. Если ученые осознают эту задачу, то все у них получится.
Желаем успехов.

➡️  Подписаться на канал