Реферат: Программа дисциплины "Промышленные технологии и инновации" Рекомендуется Министерством образования России для направления подготовки дипломированных специалистов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ






УТВЕРЖДАЮ


Руководитель Департамента

содержания высшего профессионального

образования

________________Л.В. Попов


«____»________________2004 г.




ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


"Промышленные технологии и инновации"


Рекомендуется Министерством образования России

для направления подготовки дипломированных специалистов

658200 – Инноватика


^ Программа дисциплины “Промышленные технологии и инновации”

1. Цели и задачи дисциплины


В практике реализации инновационных научно-технических проектов специалист-инноватор неизбежно сталкивается с задачами анализа и синтеза производственных и информационных технологических систем, причем многие приемы исследования оказываются инвариантными для многих конкретных условий.

ЦЕЛЯМИ изучения дисциплины является подготовка студента к решению этих задач.

Дисциплина изучается в семестрах с 5 по 7-й и излагается на базе дисциплин естественно-научного цикла, дисциплины “Инженерные основы инновационной деятельности” и дисциплины “Метрология, стандартизация и сертификация в инновационной сфере”.

В свою очередь, дисциплина обеспечивает изучение специальных дисциплин: “Управление инновационными проектами”, “Технологии нововведений”, “Управление качеством”.


^ 2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины


ЗНАНИЯ:

гносеологических технологий, взаимосвязи физических явлений и физических эффектов, материаловедения и технологий;

наиболее широко используемых технологий производства в разнообразных областях народного хозяйства;

возможностей современных CAD/CAM систем при подготовке производств в ходе выполнения инновационных проектов;

основных этапов производства и эксплуатации изделий в соответствии с концепцией CALS.

Начальные УМЕНИЯ и НАВЫКИ:

проектирования маршрутной и операционной технологии;

выбора современного технологического оборудования и средств технологического оснащения;

выбора оптимальных режимов обработки, способов промежуточного и окончательного контроля продукции.



^ 3. Объем дисциплины и виды учебной работы


Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

Общая трудоемкость дисциплины

187

5

6

7




Аудиторные занятия

119

5

6

7




Лекции

85

5

6







Практические занятия (ПЗ)
















Семинары (С)
















Лабораторные работы (ЛР)

34







7




и(или) другие виды аудиторных занятий
















Самостоятельная работа

68

5

6

7




Курсовой проект (работа)
















Расчетно-графические работы
















Реферат
















И (или) другие виды самостоятельной работы
















Вид итогового контроля (зачет, экзамен)




экзамен

экзамен

зачет




Трудоемкость дисциплины – 187 часов.


^ 4. Содержание дисциплины


4.1. Разделы дисциплины и виды занятий

Разделы дисциплины

ЛК

ЛбЗ

Сам

Введение

2




1

1. Системный подход в управлении промышленными технологиями и инновациями.










1.1. Роль промышленных технологий в мировой системе хозяйствования. Конкурентная борьба за первенство и место России на мировом рынке.

3




2

1.2. Промышленные технологии и технический прогресс.

5




3

1.3. Конкурентоспособность промышленной продукции и пути ее достижения.

5




3

2. Конструкторская и технологическая подготовка производства.










2.1. Конструкторская подготовка производства на основе CAD/CAM систем.

6

6

5

2.2. Технологическая подготовка производства на основе CAD/CAM систем.

6

6

5

3. Промышленные технологии в машиностроении.










3.1. Технологии переработки сырья и производство промышленных материалов.

6




6

3.2. Технологии механической, электро-физической, электро-химической и др. видов обработки в промышленности.

18

12

18

3.3. Автоматизация технологических процессов и производств.

6

8

7

4. Промышленные технологии топливно-энергетического комплекса.










4.1. Технологии электроснабжения и электропотребления.

6




4

5. Наукоемкие промышленные технологии.










5.1. Технологии микроэлектроники.

6




4

5.2. Биотехнологии.

6




4

6. Пуско-наладочные технологии и сервисное обслуживание.

6

2

4

6.1. Пуско-наладочные технологии.

4

2

4

6.2. Сервисное обслуживание.

2




2

Всего:

85

34

68


^ 4.2. Содержание разделов дисциплины

Введение

Важнейшие проблемы народного хозяйства России: улучшение качественных характеристик, снижение себестоимости производимой промышленной продукции, расширение масштабов технического перевооружения промышленных предприятий.


^ 4.2.1. Системный подход в управлении промышленными технологиями и инновациями

1.1. Роль промышленных технологий в мировой системе хозяйствования. Конкурентная борьба за первенство и место России на мировом рынке

Современное положение России по сравнению с промышленно развитыми странами. Конкурентные преимущества российской экономики. Роль технологии и технологической инфраструктуры в современной экономике. Наукоемкая продукция и макротехнологии. Пути интеграции в мировой рынок наукоемкой продукции.

^ 1.2. Промышленные технологии и технический прогресс

Влияние технического прогресса на создание принципиально новых промышленных технологий. Схема появления новых технологий и их модификаций. Физический эффект и его модель. Примеры физических эффектов, широко применяемых в технике и технологии. Наукоемкие технологии, их роль и значение в современном промышленном производстве.

^ 1.3. Конкурентоспособность промышленной продукции и пути ее достижения

Потребительские свойства и цена. Совокупность параметров качества. Научно-технический прогресс и конкурентоспособность технологий. Классификация технологий: по уровню применения – микро-, макро- и глобальные технологии; по функциональному составу – технологии заготовительного, основного и вспомогательного производства; классификация технологий по отраслям народного хозяйства; классификация по конечному продукту. Физико-химические основы и производственные возможности современных промышленных технологий и материаловедение.


^ 4.2.2. Конструкторская и технологическая подготовка производства

2.1. Конструкторская подготовка производства на основе CAD/CAM систем. Классификация CAD систем. Технические возможности. Инвариантность. Критерии выбора.

2.2. Технологическая подготовка производства на основе CAD/CAM систем. Классификация CAМ систем. Технические возможности. Инвариантность. Критерии выбора.

^ 4.2.3. Промышленные технологии в машиностроении

3.1. Технологии переработки сырья и производство промышленных материалов

Виды природных ресурсов, их запасы. Минеральные ископаемые. Органическое сырье и топливо. Водные ресурсы. Использование природных ресурсов в качестве сырья для промышленного производства. Основы комплексной обработки природных ресурсов. Экологическое равновесие в природе, пути и методы его обеспечения. Взаимосвязь экологии и экономики промышленности. Инновационная деятельность в области рационального использования ресурсов и охраны окружающей среды.

Понятие промышленных материалов. Стали и сплавы металлов. Их характеристики, типы и свойства. Методы и средства определения физико-механических характеристик сталей и сплавов. Научные основы выбора материалов. Пластмассы. Типы, состав, методы получения. Керамические материалы. Их характеристики, свойства, перспективы использования. Композитные материалы. Технологии получения. Пути использования. Полупроводники. Виды, свойства, направления применения в промышленности. Инновационные технологии в производстве промышленных материалов.

Особенности промышленных технологий металлургического комплекса. Производство чугуна и стали. Доменное, мартеновское, конверторное производство. Литейное, прокатное производство. Непрерывная разливка и прокатка сталей и сплавов. Основы порошковой металлургии. Высокотемпературные технологии в химической промышленности. Технологии производства неорганических кислот, органических и полимерных материалы. Их виды, свойства, пути и методы получения. Технологические инновации в химико-металлургической промышленности.

Понятие вторичных ресурсов. Потери. Отходы. Технологии утилизации производственных, промышленных и бытовых отходов. Международные стандарты по проектированию, производству и утилизации изделий ISO9000, ISO14000. Понятие петли качества в системах промышленных технологий. Рециклинг. Промышленные технологии переработки металлических, органических и полимерных вторичных ресурсов. Технико-экономические параметры технологий промышленных технологий переработки вторичных ресурсов. Экологический менеджмент и инновационный подход по контролю над окружающей средой и переработкой вторичных ресурсов.

^ 3.2. Технологии механической, электро-физической, электро-химической и др. видов обработки в промышленности

Основы деления промышленности по отраслям. Структура отраслей машиностроительной промышленности. Машина – как объект производства. Классификация машин. Характеристика типов производства. Серийность изделий. Коэффициент закрепления операций. Структура машиностроительного предприятия с полным технологическим циклом. Понятие себестоимости машиностроительной продукции. Взаимосвязь между инновационными технологиями, организацией производства и управлением предприятием машиностроительной промышленности. Организационные технологии проектирования производственных систем. Нормативная база проектирования.

Заготовительное производство. Основные технологии получения заготовок: литье, ковка, штамповка. Механическая обработка металлов и сплавов. Физические основы обработки металлов резанием. Классификация методов обработки: точение, фрезерование, строгание, шлифование. Основные параметры обработки металлов резанием. Влияние параметров обработки на точность, производительность и себестоимость. Оптимизация режимов резания. Типы металлорежущих станков. Механизация и автоматизация процессов обработки.

Лазерные, электронно-лучевые, плазменные, ультразвуковые методы обработки промышленных материалов. Физико-химические основы современных прогрессивных технологий и их производственные возможности. Преимущества и недостатки по сравнению с традиционными методами. Физические основы и пути развития электрофизических (ЭФО) и электрохимических (ЭХО) методов обработки. Технологии получения композиционных материалов. Инновационные свойства композиционных материалов и области их применения. Тенденции развития прогрессивных технологий в обрабатывающей промышленности.

Структура и взаимосвязь элементов промышленного потенциала. Основные производственные фонды. Производственный персонал. Технология. Энергия. Информация. Взаимосвязь организационной и производственной структуры предприятия. Гибкость элементов производственного потенциала предприятия. Производственные мощности предприятия. Резервы производственных мощностей и их использование. Пути и методы создания резервов производственных мощностей для освоения инновационных технологий.

^ 3.3. Автоматизация технологических процессов и производств

Технологии автоматизированного управления объектами и производствами. Локальные системы управления. Компьютизированное управление технологическим оборудованием. Распределенные системы управления. Гибкие производственные модули. Специализированные аппаратно-программные комплексы. Гибкие производственные системы.


^ 4.2.4. Промышленные технологии топливно-энергетического комплекса

Виды органических топлив и их характеристика. Торф. Уголь. Нефть. Газ. Технологии их добычи и первичной обработки. Газификация и коксование углей. Гидрирование, пиролиз, термический крекинг нефтепродуктов. Промышленные технологии очистки и переработки природного газа и нефти. Первичная фракционная перегонка нефти. Промышленные технологии получения топлив и масел. Повышение эффективности переработки органического сырья. Экологические аспекты использования топливно-энергетических ресурсов. Инновационные технологии в переработке органических топлив.

^ 4.1. Технология электроснабжения и электропотребления

Электроэнергетика - лицо промышленной державы: производство электроэнергии в развитых странах; установленная мощность электростанций и темпы ввода новых генерирующих мощностей; динамика производства и потребления электроэнергии как индикатор экономического прогресса.

Структура электропотребления. Электроприводы: классификация и характеристики; приводы переменного и постоянного тока, специфика приводов систем автоматики; управление приводами от ЭВМ.

Производство и распределение электроэнергии: структура генерирующих мощностей в России; гидро-, тепло- и атомные электростанции; альтернативные источники энергии (комплексный подход); электрические системы и сети; напряжения, токи и частота в сетях; инновационные проекты в области электроэнергетики.

Электроэнергия как товар: специфика электроэнергии как товара; экспорт электроэнергии; мировые и российские цены на электроэнергию; качество электроэнергии; экономические и технологические средства снижения реактивной мощности.

^ 4.2.5. Наукоемкие промышленные технологии

5.1. Технологии микроэлектроники

Понятие микроэлектроники. Печатный монтаж и изготовление печатных плат. Интегральные печатные платы. Технологии производства больших интегральных схем и микросборок. Пленочные и тонкопленочные интегральные схемы и технологии их изготовления. Микропроцессоры. Перспективы и пределы развития микроэлектроники. Влияние микроэлектронных технологий на все сферы жизнедеятельности человека.

5.2. Биотехнологии

Биохимия и биофизика как основа биотехнологий. Сферы применения биотехнологий. Биосферный уровень биотехнологий. Генная инжинирия. Тенденции развития и возможностей биотехнологий.


^ 4.2.6. Пуско-наладочные технологии и сервисное обслуживание

6.1. Технологии контроля и диагностирования. Технологии комплексных испытаний Виды пуско-наладочных работ у изготовителя и заказчика.

6.2. Гарантийное и сервисное обслуживание


^ 5. Лабораторный практикум



№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ

1.

1 тема

Статистический анализ точности технологического процесса.


2.

2 тема

Расчет режимов обработки для различных технологических методов механообработки.


3.

3 тема

Проектирование маршрутного технологического процесса и операционной технологии для типовых деталей механообработки.


4.

4. тема

Изучение возможностей современной CAD/CAM системы.




^ 6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины


6.1. Рекомендуемая литература

а) основная литература:

Технология машиностроения: В 2-х т. Учебник для вузов. - Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. Т.1 - 563 с., т.2 - 639 с.

Физические эффекты в машиностроении: Справочник/ В.А. Лукьянец и др. - М.: Машиностроение, 1993. - 212 с.

Смирнов А.И. Перспективы технологии машиностроения/РАН, Ин-т народнохозяйственного прогнозирования. -М.: Наука, 1992. - 184 с.

Ларин В.М.., Боровков В.М. Развитие теплоснабжения Санкт-Петербурга, проблемы и перспективы// Вестник СПбГТУ №3, 1997.

Федоров А.А., Ристхейн Э.М. Электроснабжение промышленных предприятий. - М.: Энергия, 1981. - 360 с.

Жарченков Ю.Н. Основы промышленных технологий. Учебное пособие/ГУУ. М., 2000.

б) дополнительная литература:

Васильев Ю.С., Кинелев В.Г., Колосов В.Г. Зачем предпринимателю инновации.-СПб.: СПбГТУ, 1996.-35 с.

Колосов В.Г. Гибкая автоматизация. Концепция авторазвития. С-Петербург, “Политехника”,1992.-389 с.

Теория и практика регионального инжиниринга. Под общ. ред. проф. Р.Т. Абдрашитова, проф. В.Г. Колосова, проф. И.Л. Туккеля.- СПб.: ”Политехника”,1997.-278 с.

Туккель И.Л. Адаптивное моделирование в технологической подготовке ГПС механообработки.- СПб., “Политехника”,1991.-239 с.

Прогрессивные технологические процессы в автостроении. Под ред. проф. С.М. Степашкина. - М.:Машиностроение,1980. -320 с.

Прогрессивная технология металлообработки/Сост. В.А. Волосатов. -Л.: Лениздат, 1985. -207 с.

Технология машиностроения (специальная часть): Учебник для машиностроительных специальностей вузов/А.А. Гусев, Е.Р. Ковальчук, И.М. Колесов и др. - М.: Машиностроение, 1986. -480 с.

Проектирование технологии: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов/Под общ. ред. Ю.М. Соломенцева. - М.: Машиностроение, 1990. -416 с.

Справочник технолога-машиностроителя: В 2-х т./Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1986. Т.1 - 656 с., т.2 - 496 с.

10. Смирнов А.Д., Антипов К.М. Справочная книга энергетика. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 568 с.

11. Окороков Р.В., Першинов С.В., Смоловик С.В. Основы переходных процессов в электроэнергетических системах. Конспект лекций. Часть 1 - 2002., 100 с.; часть 2 - 2003., 75 с.

12. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. М.: Госэнергоиздат, 1982


^ 6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины

Раздаваемые материалы (до 2 стр. на 1 час лекционных занятий). Слайды – иллюстрации лекционного материала и материалов практических занятий. Средства иллюстрации материала с использованием программного приложения Power Point.


^ 7. Материально-техническое обеспечение дисциплины


Учебный класс, оснащенный оргтехникой и мультимедиа средствами (проектор, видеомагнитофон и др). Компьютерный класс.

Учебно-исследовательский полигон автоматизации машиностроения с возможностью реализации CAD/CAM систем.


Программа составлена в соответствии с Временными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки дипломированных специалистов по направлению 658200 – Инноватика.


Программу составили:

С.К. Лавровский, д.т.н., профессор (СПбГПУ),

П.Г. Курилов, д.т.н., профессор (ГУУ).


Программа одобрена на заседании учебно-методического совета по направлению 658200 – Инноватика. Протокол № 1 от 01.03.2003 г.


Сопредседатель Совета УМО по университетскому

политехническому образованию Ю.С. Васильев


Председатель УМС по направлению 658200 – Инноватика И.Л. Туккель


Ученый секретарь С.П. Некрасов