Раздел 6. Современные тенденции развития производства

Тема 1. Нанотехнологии и наноиндустрия

То, что сегодня наука – завтра техника.

Эдвард Теллер, американский физик

Что такое «нано», история появления и развития нанотехнологий, определение нанотехнологий. Применение нанотехнологий в различных сферах человеческой деятельности. Наноявления в природе.

Принципиальные особенности нанообъектов, как увидеть и измерить нанообъекты, принципы манипуляции атомами и молекулами: «сверху вниз» и «снизу вверх». Классификация и общая характеристика наноматериалов, структура полимерных, биологических и углеродных наноматериалов.

Механические, физические и химические свойства наноматериалов. Основные методы получения и технология наноматериалов. Конструкционные, инструментальные и триботехнические наноматериалы. Пористые материалы, мембраны и материалы со специальными физико-химическими свойствами. Материалы со специальными физическими свойствами: магнитные, проводящие, изоляторы, полупроводники, оптические материалы. Медицинские и биологические наноматериалы. Микро- и наноэлектромеханические системы.

Развитие нанотехнологий в России и за рубежом, центры нанотехнологий.

Тема 2. Технологии автоматизации производства

Автоматизация – это старания мужчин

упростить работу настолько,

чтобы ее могли делать женщины.

Из книги Макензи «14 000 фраз»

Комплексная автоматизация решений конструкторских и технологических задач.

Программный комплекс Pro/ENGINEER для сквозного параллельного проектирования и подготовки производства:

Концептуальное проектирование;

Конструкторское проектирование;

Инженерный анализ.

Технологическое проектирование:

Программный комплекс Arbortext для автоматизации процессов разработки документации;

Программный комплекс PartMaker для автоматизированной разработки управляющих программ;

Программный комплекс VERICUT для проверки и оптимизации управляющих программ;

Математический программный пакет Mathcad для выполнения и документирования инженерных расчетов;

Программный комплекс TECHCARD для проектирования маршрутно-операционных технологий;

Быстрое прототипирование. Оборудование для быстрого изготовления моделей-прототипов из пластмасс.

Качественные станки и инструмент – качественная продукция!

Токарная обработка. Фрезерная обработка. Специальная обработка. Кузнечно-прессовое производство. Заготовительное производство. Технологическая оснастка. Режущий и вспомогательный инструмент.

Семинарское занятие 11

Вопросы для обсуждения

1. Понятие нанотехнологий, их появление и развитие.

2. Различные аспекты использования нанотехнологий в сферах человеческой деятельности.

3. Методы и оборудование для наблюдения и измерения нанообъектов.

4. Общая характеристика свойств и классификация наноматериалов.

5. Технология и основные методы получения наноматериалов.

Семинарское занятие 12

Вопросы для обсуждения

1. Сущность и принципы комплексной автоматизации решений конструкторских и технологических задач.

2. Этапы сквозного параллельного проектирования и подготовки производства.

3. Автоматизация процессов разработки документации.

4. Программный комплекс для проектирования маршрутно-операционных технологий.

5. Особенности оборудования, режущего и вспомогательного инструмента для автоматизированной обработки.

Темы эссе

1. Перспективы использования нанотехнологий.

2. Применение нанотехнологий в промышленности.

3. Применение нанотехнологий в радиоэлектронике.

4. Применение нанотехнологий в медицине.

5. Применение нанотехнологий в биологии.

6. Применение нанотехнологий в энергетике.

7. Проявление наноявлений в природе.

8. Специфика и принципиальные особенности нанообъектов.

9. Приборы и методы наблюдения нанообьектов.

10. Два подхода в нанотехнологиях: «сверху вниз» и «снизу вверх».

11. Классификация наноматериалов.

12. Общая характеристика наноматериалов.

13. Структура наноматериалов.

14. Механические, физические и химические свойства наноматериалов.

15. Основные методы получения наноматериалов.

16. Технология получения наноматериалов.

17. Тенденции развития нанотехнологий в России и за рубежом.

18. Необходимость комплексного подхода к решению конструкторских и технологических задач.

19. Сквозное параллельное проектирование и подготовка производства - концептуальное проектирование.

20. Сквозное параллельное проектирование и подготовка производства - конструкторское проектирование.

21. Сквозное параллельное проектирование и подготовка производства - инженерный анализ.

22. Сквозное параллельное проектирование и подготовка производства - технологическое проектирование.

23. Задачи быстрого прототипирования.

24. Оборудование для быстрого изготовления моделей-прототипов.

25. Требования к оборудованию, режущему и вспомогательному инструменту.

Литература

1. Марк Ратнер, Даниэль Ратнер Нанотехнология: простое объяснение очередной гениальной идеи = Nanotechnology: A Gentle Introduction to the Next Big Idea. – М.: «Вильямс», 2006. – С. 240. – ISBN 0-13-101400-5.

2. Малинецкий Г. Г. Нанотехнологии. От алхимии к химии и дальше// Интеграл. 2007, № 5, с.4-5.

3. Соломенцев Ю.М. и др. Основы автоматизации машиностроительного производства. М.: Высшая школа. 2000. 312 с.

4. Чудаков А.Д., Шандров Б.В. Автоматизация производства (металлообработка); Academia; 2004. 256 с.

Рекомендуемые печатные издания и Интернет-источники

1. Официальный сайт ГК «Роснанотех»

2. http://www.crnano.org/CTF.htm

3. http://www.voanews.com/russian/2008-03-25-voa5.cfm

4. http://politicsofhealth.org/wol/2007-10-30.html

5. http://www.newscientist.com/channel/opinion/death/mg19626251.800-death-special-the-plan-for-eternal-life.html

6. http://www.rosbalt.ru/2007/4/26/294547.html

7. http://www.rosbalt.ru/2007/4/26/294547.html

8. http://news.softodrom.ru/ap/b2307.shtml

9. http://www.rosbalt.ru/2007/07/13/401033.html

10. http://www.rosbalt.biz/2007/06/15/299316.html

11. http://www.transhumanism-russia.ru/content/view/394/104/

12. http://www.nkj.ru/news/14462/

13. http://www.foresight.org/Nanomedicine/gallery/Artist/Vita-More.html