Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Особенности развития технологий в (бывших) странах СССР или народное сказание о том, как заржавела сталь.

Ключевые слова:  мнение, технология

Автор(ы): Набиуллин Александр Ринатович

Опубликовал(а):  Набиуллин Александр Ринатович

31 августа 2009

В свете развития технологий много нынче говорится о фондах, организациях, инновациях, дорожных картах и прочем. Пишутся отчёты, принимаются декреты и постановления. Между тем, экономическая часть – это только верхушка айсберга. Не менее важной является ещё техническая часть, то есть собственно формирование техдокументации, приводящей к производству. В предыдущей публикации изложен основной путь появления новых технологий. Рассмотрим основные проблемы, которые встретятся на этом пути.

Эффект. Открытие нового эффекта пока проблем не представляет. Сейчас ещё достаточно учёных-“фундаменталистов”, которые вполне способны сделать выдающееся открытие. Немалое количество эффектов осталось ещё и от Союза, хотя большая их часть уже устарела и потеряла актуальность. Наконец, доступны западные журналы, изучение которых тоже позволяет расширить базу эффектов.

Принцип. С открытием принципов дело обстоит значительно хуже. Большинство принципов, формулируемых учёными в программах – это наукообразный набор общих фраз. Например, “может послужить основой для…”, “внесёт вклад в развитие…”, “является перспективным препаратом для…” и так далее. Чаще всего за этими словами ничего не стоит. Для создания реального, работоспособного технического принципа необходима мультидисциплинарность. Причём не в пределах узкой области знания, а с широким разбросом. Например, для создания нового лекарственного препарата необходимо знать не только органическую химию, но ещё как минимум физиологию, медицину и биохимию. Иметь хотя бы общее представление о стерилизации препарата, способах его введения, побочных эффектах которые он может вызвать. Вот тут начинается проблема. Как правило, фундаментальные учёные являются узкими специалистами. Они просто не владеют необходимыми областями знания даже в минимальной форме. Обычная фраза в этом случае – “это не моё дело, это должны исследовать в институте таком-то”. А этот необходимый институт уже, например, развалился. Или сотрудников в нём осталось - два пенсионера и уборщица с вахтёром. Или необходимое оборудование поломалось. Получаем тупик: один учёный кивает на другого, а тот разводит руками, дескать, ничего не могу сделать. Принцип завис, и развитие технологии встало. Потом учёному-“фундаменталисту” надо искать новый грант, формулировать новые задачи и найденный эффект кладётся под сукно, где благополучно устаревает.

Разработка. Если же открытию всё-таки повезло, и оно благополучно миновало стадию принципа, то следует разработка, в которой необходимо сделать опытный образец. Как правило, эта стадия серьёзных препятствий не встречает, поскольку образец делается на лабораторном оборудовании теми же “фундаменталистами”, которые его и создали.

Технология. Предположим, что образец получился удачным и прошёл цикл испытаний. Теперь его надо сделать много. Существует три пути.

Первый. Завлаб не понимает, что необходимо масштабирование процесса. Он говорит “НАДО СДЕЛАТЬ” и 50 человек из его научной группы в маленьких колбочках варят большую партию. Уходят месяцы дурной работы, изучение новых эффектов зависает. В конце концов, необходимая партия получена и благополучно продана. НО (!) промышленной технологии получения продукта при этом не создано. Новый заказ снова вызовет отрыв от научной работы всей группы, а в случае его укрупнения он вообще не будет выполнен, поскольку десяток килограммов продукта порциями по 2-5 грамм (лабораторная загрузка) не насобираешь. Побочный скрытый эффект – потеря группой научного уровня, так как для его поддержания необходимо заниматься новыми исследованиями, а не рутинными операциями по наработке. Путь имеет право на реализацию только в том случае, если потребность в данном продукте не превосходит нескольких граммов в год.

Второй.Завлаб понимает, что необходимо масштабирование процесса. У группы очень много денег и они щедро тратятся на покупку реакторов, оборудования, постройку или аренду цеха для технологических целей, наём специалистов для монтажа, пуско-наладки и испытаний. Это наиболее рациональный путь создания технологии, но он очень дорогой. Скрытые подводные камни на этом пути – это наличие технических специалистов и взаимопонимание между учёными и техниками. Количество и квалификация технических специалистов находятся в прямой зависимости от уровня школьного образования. Не все понимают очевидный факт: студенты – это вчерашние школьники. И чем выше исходный уровень школьной подготовки, тем легче проходится программа ВУЗа и тем больше манёвр по её расширению и дополнению. Низкий уровень школьной подготовки вынуждает тратить время на изучение базовых понятий, которые в программе ВУЗа вообще изначально не предусмотрены. Взаимопонимание между технологами и учёными тоже имеет трудности. Первая и основная – это разный тип мышления. Учёные мыслят точными числами, это необходимое условие для работы. Технологи мыслят диапазонами. То есть учёный говорит, например: “температура должна быть 57,5°С”, а технолог понимает, что точно выдержать такую температуру в объёме кубометра практически невозможно и понимает её как 57,5 ± 3°С. Учёный говорит:”щёлочь должна быть концентрацией 2,25 моль/л”, а технологу эти моли ничего не говорят и он начинает допытываться – сколько это будет в массовых процентах и потом обязательно расширит это значение. (Кстати говоря, приготовить большой объём щёлочи такой концентрации – это очень непростая задача) Иногда доходит до того, что учёный-“фундаменталист” не способен объяснить, например, сварщику как надо сварить листы металла, чтобы получить химический реактор, способный выдержать высокое давление или вакуум.

Третий. Завлаб понимает, что надо масштабирование процесса, но денег мало. При покупке типовых реакторов их хватит только на один раз, на наём новых специалистов их вообще не хватит. Дальше возможно три варианта развития событий. Первый – принцип “раз никому не надо, так я никому и не отдам”. Изобретение кладётся под сукно. Второй – учёный долго и занудно обивает пороги различных учреждений в надежде на финансирование. Иногда он его получает, чаще – нет. При особо удачном стечении обстоятельств изобретение всё-таки реализуется в промышленном продукте. Обычно при таком развитии событий оно не реализуется или безнадёжно устаревает. Третий – принцип “если не я, то кто же?” учёный выделяет небольшую группу специалистов широкого профиля (Лёха & Co), которая сверлит, клепает и связывает проволокой первые агрегаты масштабирования. Технология проходит откатку и затем на остатки денег покупается или заказывается изготовление нормального типового промышленного оборудования.

Производство. Допустим, что технология всё-таки проработана и документация, необходимая для организации производства, есть. Встаёт последний вопрос: кто его до конца организует? Для реализации технологии в промышленности необходимо не только досконально знать, как это сделать, но и как решаются вопросы сырья, энергии и приложения продукта. Надо понимать, что современные технологии опираются на уже имеющуюся технологическую и производственную базу и создают опору для неё же. При отсутствии этой связи технология, на разработку которой было потрачено много сил и средств не реализуется. Например, в БГУ в своё время был разработан клей для обшивки “Бурана”. Собственно, всё. Космическая программа Беларуси на текущий момент практически отсутствует и материал не востребован. Или пример куда прозаичнее: был создан (точнее, создана технология производства) железо-полисахаридный коллоидный препарат для лечения железодефецитной анемии. Но в Беларуси не производится хлорное железо, необходимое для его изготовления. Использование импортного сырья (китайского!) сводит на нет все преимущества этой технологии, поскольку дешевле и проще купить у Китая готовый препарат. Для успешной реализации новой технологии необходима развитая производственная база низкого уровня, которая обеспечит её материалами и найдёт применение продукту. Необходимы стабильно развивающиеся заводы и фабрики, добывающая промышленность и энергетика. При развале производственной базы любая новая технология повиснет в пустоте: её никто не сможет обеспечить и никто не воспользуется её плодами.

Итак, основная проблема на сегодняшний день, которая препятствуют появлению новых наукоёмких продуктов – это финансирование стадии технологии. На мой взгляд, эту функцию должно взять на себя государство или крупная компания, которые смогут реализовать её по наиболее рациональному второму пути. Проблемы, которые ещё только созревают, но в полной “красе” проявятся потом – это школьное образование и производственная база. Без массового хорошего школьного образования некому будет создавать технологии. А без производственной базы – негде и незачем.



Средний балл: 9.2 (голосов 6)

 


Комментарии
Очень интересное мнение, и название захватывающе-интригующее!
Чрезвычайно согласен с заключительным параграфом!

Мнение о мнении: "Сказание" слегка напомнило "Супермена" с гиперболизированной идеализацией скромно-героических "специалистов широкого профиля" , способных придти на помощь как технологам, которым "эти моли ничего не говорят", так и беспомощно узкоспециализированным фундаментальным ученым, которые "не способны объяснить, например, сварщику как надо сварить листы металла, чтобы получить химический реактор".

И конкретный, возможно и наивный, вопрос: а нельзя было спасти технологию железо-полисахаридного коллоидного препарата, используя растворение металлического железа (универсально доступного) в соляной кислоте (являющейся одним из крупнотоннажных химических соединений) в присутствии полисахаридов (для потенциальной минимизации как числа стадий, так и потребления соляной кислоты)?
----
Мнение о мнении: "Сказание" слегка напомнило "Супермена" с гиперболизированной идеализацией скромно-героических "специалистов широкого профиля" , способных придти на помощь как технологам, которым "эти моли ничего не говорят", так и беспомощно узкоспециализированным фундаментальным ученым, которые "не способны объяснить, например, сварщику как надо сварить листы металла, чтобы получить химический реактор".
-----



-----
И конкретный, возможно и наивный, вопрос: а нельзя было спасти технологию железо-полисахаридного коллоидного препарата, используя растворение металлического железа (универсально доступного) в соляной кислоте (являющейся одним из крупнотоннажных химических соединений) в присутствии полисахаридов (для потенциальной минимизации как числа стадий, так и потребления соляной кислоты)?
-----

Так нельзя.
Во-первых, в солянке от полисахаридов останется одна лишь глюкоза (не сразу, но часов за 5 при 60 градусах полный гидролиз гарантирован). Она, к сожалению, не стабилизирует препарат.

Растворение железа - это очень долго и дорого. Сравните: килограмм железа стоит около 20 центов (если брать металлолом) Литр солянки - около доллара, пусть 0,5, если брать чьи-то отходы. В результате получится раствор хлористого железа, себистоимостью около 1,1 доллара за кг "сухого" кристаллогидрата. Далее его надо прохлорировать до хлорного (ибо препарат требует трёхвалентное) и сконцентрировать упариванием (впрочем, при переработке на месте эта стадия не нужна).

Имеем кучу стадий, работу с хлором и сравнительно разбавленный раствор продукта на выходе (его концентрация определяется концентрацией соляной кислоты, которая редко бывает выше 36%).

Но самое интересное только начинается
Ибо никто никогда не предскажет, какие ещё элементы из металлолома туда попадут. Избыток никеля, или кобальта, или мышьяка, меди, молибдена, марганца и ещё кучи легирующих элементов сплавов железа сразу переведёт потенциальное сырьё в отход химического производства с проблемами его переработки.

В принципе, получение хлорного железа освоить нетрудно, благо сырьё (магнетит и соляная кислота) в Беларуси имеются. Хотя стадии хлорирования всё равно не избежать. Но это целое отдельное производство с высокой вредностью.
Пастух Евграфович, 01 сентября 2009 11:07 
Похоже на жалобу на отсутствие желаемого спроса: "Скрипач - не нужен"? Или я ошибаюсь? Так Вы ещё и телефон с большими кнопками для пенсионеров запустите и тогда все захотят не в Москву, а в Беларусь. В России так автопром валили до уровня телег. Кому то ЭТО выгодно...
Александр Ринатович,
Согласен про примеси
Думалось, что железо (II) более биоусвояемо (хотя и более токсично), может и можно было бы не все конвертировать.
Но аргументы с ценами сокрушающе убедительны!
Палии Наталия Алексеевна, 01 сентября 2009 16:12 
При развале производственной базы любая новая технология повиснет в пустоте: её никто не сможет обеспечить и никто не воспользуется её плодами. - Да, это так, технологии-то должны быть востребованы работающей и развивающейся промышленностью.

И, замечу, что в академических Институтах решали и успешно решают прикладные задачи, которые ставились представителями предприятий. При этом решение было не только на бумаге, в виде отчетов.
взаимопонимание между технологами и учёными тоже имеет трудности. - но, смею уверить, легко преодолимые, при совместной работе на конкретный результат.
shvarev alexey BEAR, 02 сентября 2009 02:42 
Да ну, я удивился. Вы знаете про Lean Manufacturing?
Или про Practical Process Improvements? Или про Pollack Process?
*** Все так просто, все так легко преодолимо... Поржать... ***
Да я в Питере с 24 Сентября по оное 27.
Застрожнов Евгений Иванович, 02 сентября 2009 12:25 
Автор ставит много вопросов, которые надо решить, чтобы мы что-то
продавали. Однако, он неосознанно разделяет вещи, которые, наоборот,
должны быть вместе. 1. Начальник лаборатории либо заимается наукой
совместно с производством, либо коммерцией. Одновременно всем заниматься
неэффективно, в этом автор прав. Но при этом ученый должен представлять
как свою разработку адаптировать к производству. Сейчас такую совместную
работу называют - командой. 2. Финансирование и продвижение продукта-
технологии может происходить различными путями: самофинансирование -вы
зарабатываете деньги на чем-то и вкладываете в разработку. Все равно вы
должны получить образец(прототип, лучше - промышленный образец). Вы
находите заинтересованных помощников (инвесторов) - но вы тогда должны
сформировать инвестиционный пакет. Это значит, что вы должны заниматься
бизнесом. Сейчас время работает против разработчиков, да и кризис
сбивает цены. Поэтому напрашивается кооперация. А это ведет к реализации
совместной политики в отраслях экономики. Пример с Автовазом. Дизайнеры
есть, инженеры есть, деньги есть, сервисные центры по всей стране есть,
- а машины нет! Что касается качественного образования, то здесь
вопросов быть не может. Единственный способ нашей конкуренции, как
северной страны, инновации. Это значит качественное образование с
развитым нешаблонным мышлением, с разного ракурса, с прослеживанием всей
цепочки разработки и эфективной разбивки на "модули" всей работы. Это
значит, что нам надо сосредоточиться на освоении методов разработки
изделий и продвижении их на рынок. Благо, что отечественных наработок в
этом направлении предостаточно (например, ТРИЗ). Егэ к этому вопросу не
относится, так как это простое натаскивание на шаблонные вопросы, а не
метод обучающий думать!!!
----
Думалось, что железо (II) более биоусвояемо...
----

Это верно при усвоении железа через ЖКТ. При инъекциях подобных препаратов гораздо важнее медленное поступление ионов железа непосредственно в кровь. В этом случае в плане устойчивости и низкой растворимости гидроксиды трёхвалентного железа намного предпочтительнее. Вообще, при передозировке любой формы растворимого железа наблюдается острое отравление.

----
И, замечу, что в академических Институтах решали и успешно решают прикладные задачи, которые ставились представителями предприятий. При этом решение было не только на бумаге, в виде отчетов.
----

Осмелюсь предположить, что это были работы, направленные на усовершенствование уже имеющегося процесса. Создание чего-то принципиально нового намного сложнее и заинтересовать промышленников не в пример труднее.
Например, известно что катализатор синтеза аммиака - металлическое железо. Допирование его, приводящее к увеличению активности будет воспринято быстро и легко.
А если прийти на тот же завод и предложить им штамм, фиксирующий азот... В общем, тут понимания и поддержки точно не будет

-----
[I]Это значит качественное образование с
развитым нешаблонным мышлением, с разного ракурса, с прослеживанием всей
цепочки разработки и эфективной разбивки на "модули" всей работы. Это
значит, что нам надо сосредоточиться на освоении методов разработки
изделий и продвижении их на рынок. Благо, что отечественных наработок в
этом направлении предостаточно (например, ТРИЗ). Егэ к этому вопросу не
относится, так как это простое натаскивание на шаблонные вопросы, а не
метод обучающий думать!!![/I]
-----

Вопрос системы образования намного сложнее, чем кажется на первый взгляд. Нешаблонное техническое мышление должно быть основано на твёрдом знании курсов физики и математики как минимум. В сравнении уровня знаний школьников разных лет, могу сказать что в среднем уровень знаний сильно упал. Но тема образования заслуживает отдельного обсуждения.

Нынешний ЕГЭ - это ещё цветочки. Ягодки начнутся, когда эти абитуриенты станут выпускниками...
Палии Наталия Алексеевна, 02 сентября 2009 15:28 
А если прийти на тот же завод и предложить им штамм, фиксирующий азот... В общем, тут понимания и поддержки точно не будет - скорее всего так и будет (но ведь это ситуация противоположная той, о которой писала в комментарии, когда представители завода приходят в Институт)
Справедливости ради замечу, что раньше (в советские времена) понимание и поддержка были - когда были соотвестветствующие Постановления Министерств...
А что же касается Бережливого производства/модель производства фирмы Тойота и др., то где оно существует в России (?)
Степанов Николай, 02 сентября 2009 15:48 
Очень интересный анализ факторов, препятствующих внедрению (распространению) нововведений. Подумалось: Эту бы публикацию да на глаза Владимир_Владимирычу или его помощников...

Александр Ринатович, поздравляю!

Позволю себе не согласиться с мнением Александра Евгеньевича Белиовского ("Теорий здесь с иностранными названиями нет!"). Когда-то, давным-давно, мы занимались такой "наукой", как "инноватика" - от слова "инновация" ("нововведение"). Это - очень обширная область, и я для себя сузил её до вот такой области: " Проблемы восприятия нововведений" ("восприятие" - это процесс, обратный "распространению" ("диффузии") - можно сказать, анализ идёт "со стороны реципиента", то есть "деятеля", воспринимающего нововведение). Это - практически то же самое, что только что проделал Александр Ринатович, но в несколько более обобщённой форме...

И хотя с того времени прошлО немало времени (чуть не четверть века!), основные выводы и концепции остаются до сих пор актуальными...
Спасибо, Николай
----
Подумалось: Эту бы публикацию да на глаза Владимир_Владимирычу или его помощников...
----

Ну, вроде Америки я тут не открыл. Эти проблемы появились не вчера и (мне кажется) должны быть неплохо известны Владимир_Владимирычу или его помощникам...

Александр Евгеньевич, Вы знакомы с проблемами ремонта бетонных труб большого диаметра ливневой канализации? Диаметром два метра? Да ещё залегающих на глубине до 6 метров? Тут простым копанием задача решается плохо..
Пастух Евграфович, 04 сентября 2009 10:01 
на электромобиль все пересядем? Его даже в ПДД не прописали. А сколько он протянет в московских пробках - минут 40?
Здравствуйте. Давно с вами не общалась, ездила "заниматься научным туризмом" :)) Хорошая заметка. Согласна с последним абзацем...Только, даже при финансировании технологий, их некуда внедрять, нет ступеньки между новой технологией (вернее, её началом, лабораторным уровнем) и ...производством...Правда, и производства нет, оно разрушено и утеряно, по моему субъективному мнению...Может, где-то и работает, но не видно для обычного человеческого взгляда, увы.
----
Только, даже при финансировании технологий, их некуда внедрять, нет ступеньки между новой технологией (вернее, её началом, лабораторным уровнем) и ...производством...
----

Собственно, о этом и шла речь. Об текущем отсутствии и способах реализации той самой ступеньки от лаборатории к производству.
Сергей, 02 октября 2009 12:12 
Беда нашего традиционного подхода заключается в том, что в большинстве случаев предполагается участие ученого на всех стадиях от эффекта до производства - родив эффект, дальше он становится локомотивом.
А должна быть как минимум 2 команды еще до стадии произвосдтва
1) ученый со своей группой, получивший эффект или принцип.
2) более универсальная и мобильная команда разработчиков-технологов, включающая самых разных спецов, в т.ч. и по маркетингу, доводящая эффект до стадии промышленной технологии или продукта.
Первые работают в рамках фундаментальных научных программ или многочисленных грантов, формируемых крпными промышленными компаниями. Это уже повышает их эффективность, т.к. запросы на гранты формируются под влиянием определенных потребностей от промышленности. Избавление от дальнейшего продвижения также повышает производительность, т.к. ученый не отрывается на годы от своего направления деятельности.
Вторые команды - это как правило временные команды формируемые под крылом крупных компаний или венчурных фондов. Они то и берут на себя роль связующего звена между ученным и производством. Их состав сильно меняется от проекта к проекту, как группа актеров при создании того или иного фильма.
На стадии производства как правило появляется третья команда, занимающаяся непосредственно процессов внедрения и производства. Эта команда уже стабильна.

Сергей, 02 октября 2009 12:17 
До тех пор, пока государства не создаст для промышленных компаний больших стимулов для инновационного производства, чем для простого экспорта сырья, дело не стронется.
А для этого оно наконец должно вспомнить, что у него есть прекрасный инструмент - НАЛОГИ, которыми надо наконец начать пользоваться.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Микрогнездо
Микрогнездо

Территория STEM 2020
20 ноября в онлайн-формате состоится ежегодная конференция проекта "Стемфорд" - Территория STEM 2020. Тема 2020 года - "Подготовка инженеров будущего: партнерство образования, науки и бизнеса".

Актуальные проблемы неорганической химии 2020
Приглашаем студентов, аспирантов и молодых ученых принять участие в XIX Всероссийской конференции «Актуальные проблемы неорганической химии: материалы для генерации, преобразования и хранения энергии», которая будет проходить 13-15 ноября 2020 г. в on-line формате

Начинается XV Олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в будущее!"
Совсем скоро начнется юбилейная XV Всероссийская Интернет-олимпиада по нанотехнологиям «Нанотехнологии – прорыв в будущее!». Предлагаем ознакомиться с актуальной информацией и расписанием Олимпиады.

Нобелевская премия за графен, или 10 лет спустя
Алексей Арсенин
О том, как графен повлиял на развитие науки и промышленности и можно ли его назвать материалом будущего — заместитель директора Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ, кандидат физико-математических наук Алексей Арсенин

Летние лектории для школьников
ФНМ
Сотрудники Факультета наук о материалах и химического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова участвуют в лекториях двух летних школ, организованных Фондом Инфраструктурных и Образовательных Программ (группа РОСНАНО) - Нанограде и летней школе МФТИ.

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.