Разное

Новые производственные технологии: Технологии | Аналитический центр

06.05.2021

Содержание

Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации

Ключевая цель проекта – обеспечение технологической независимости государства, возможности коммерциализации отечественных исследований
и разработок, а также ускорение технологического развития российских компаний и обеспечение конкурентоспособности разрабатываемых ими продуктов и решений на глобальном рынке.

Задачи проекта можно назвать системообразующими, в связи с тем, что сегодня скорость технологического развития государств и их перехода на цифровую экономику становится определяющим фактором лидерства на международном рынке, как в сфере информационных технологий, так и в классических отраслях экономики.

В рамках проекта планируется сформировать и реализовать 9 дорожных карт по направлениям сквозных цифровых технологий, которые будут содержать в себе анализ, как существующих технологических заделов, так и сильных и слабых сторон каждой из технологий и субтехнологий, а также определять траекторию развития.

Параллельно с формированием дорожных карт будут определены лидирующие исследовательские центры, которые смогут создавать консорциумы с компаниями-лидерами по направлениям сквозных цифровых технологий, что позволит реализовывать актуальные для рынка и необходимые бизнесу исследования и разработки.

Одновременно будет сформирована система мер поддержки проектов по преобразованию приоритетных отраслей экономики на основе внедрения отечественных продуктов, сервисов и платформенных решений, созданных на базе сквозных цифровых технологий.

В процессе формирования данной системы мер поддержки, большое внимание будет уделяться фокусировке институтов развития на сфере цифровых технологий.

Также, федеральный проект подразумевает стимулирование внутреннего спроса на цифровые технологии, в том числе путем цифровой трансформации крупного бизнеса.

Перечень сквозных цифровых технологий: большие данные; новые производственные технологии; промышленный интернет; искусственный интеллект;  технологии беспроводной связи; компоненты робототехники и сенсорика; квантовые технологии; системы распределенного реестра; технологии виртуальной и дополненной реальностей.

Курирующий заместитель Министра: Кисляков Евгений Юрьевич.

Курирующий департамент: Департамент координации и реализации проектов по цифровой экономике.

Новые технологии для малого бизнеса

Автор статьи: Судаков А.П.

Современное производство немыслимо без применения передовых технологий. Они играют решающую роль в его развитии, а также способствуют процветанию бизнеса и обеспечению его конкурентоспособности. Инновация в основном направлена на рациональную организацию рабочего процесса, на обеспечение новейшим техническим оснащением производства и на модернизацию выпускаемой продукции. Инвестированные средства в продвижение своей компании быстро компенсируются и превращаются в стабильный источник дохода.

Инновации

Общие понятия

Функционирование субъекта хозяйствования, специализирующегося на производстве продукции невозможно без применения сырья, материалов и оборудования. Их характеристики должны соответствовать требованиям международных стандартов, регламентирующих рациональное использование природных ресурсов и безопасность труда персонала, участвующего в производственном процессе.

К результату труда также предъявляются определенные требования, заключающиеся в его характеристиках и в обеспечении отсутствия вредного воздействия на организм потребителя при использовании.

Применение современной бизнес-технологии позволяет улучшить все параметры и заявить о таком достижении на промышленном рынке, что выделит предпринимателя на общем фоне других участников и обеспечит повышение его конкурентоспособности. Для сохранения своих преимущественных позиций необходимо постоянно совершенствовать производство и улучшать за счет этого качество результатов труда. Это обеспечивается за счет ввода в эксплуатацию современных станков и оборудования, применения промышленной инновационной технологии, автоматизации технологической линии, а также внедрения систем энергосбережения, промышленной водоочистки и утилизации производственных отходов.

Инновационные производственные технологии

Структура развития производства осуществляется во всех сферах деятельности по идентичному сценарию.

В результате изобретения или создания ноу-хау возникает идея по использованию такого новшества на своем предприятии, которое при успешном внедрении трансформируется в нововведение. Его масштабирование формирует положительные результаты, в результате чего создается инновация.

Поиск инновационных идей

Теоретически изменения в структуре производства должны привлекать потребителя, поскольку отвечают его требованиям, и являются причиной увеличения доходности. Однако на практике большинство новшеств не преобразуются в инновации. Без дополнительных усилий такой эффект характерен только для уникальных продуктов, аналогов которых не существует. Об инновации можно говорить в случае, если конкуренты не могут производить подобную продукцию ввиду отсутствия знаний в области технологий или по причине не владения производственными тонкостями, обеспечивающими высокие показатели рентабельности.

Субъект предпринимательства, добившийся преимущественного положения на рынке должен стремиться к устойчивому результату, что возможно только при защите своего изобретения от копирования другими производителями.

Для этого необходимо запатентовать новую технологию.

Причина неудач при внедрении новшеств

Основной причиной неудачной деятельности является продвижение продукции, не соответствующей регламентируемым требованиям или определенным критериям.

Поэтому, перед началом производства и реализации нового продукта, необходимо тщательно оценить все нюансы, поскольку при упущении какого-либо основополагающего момента на стадии разработки нового проекта и подготовке к запуску новой технологической линии, предприятие может терпеть убытки. Статистика свидетельствует о том, что большинство инновационных решений не являются радикальными, однако могут стать причиной успешности при правильной подаче рекламной информации потребителям.

Рационализация производства

Факторы риска в инновационной деятельности

Выпускаемая продукция устаревает, и потребитель ею пресыщается. Поэтому производитель должен постоянно работать над совершенствованием своего предложения, мониторя показатели реализации и стремясь обеспечить их соответствие общему спросу на продукт в регионе его продвижения.

Каждый товар имеет свой жизненный цикл, состоящий из:

  • внедрения предложения;
  • обеспечения производства по инновационной технологии;
  • увеличения спроса;
  • зрелости, обусловленной пиком продаж;
  • спада интереса.

Изменения предпочтений потребителя и конкуренция значительно сокращают жизненный цикл продукции. Компания, не стремящаяся к совершенствованию, вынуждена уступать свои позиции динамично развивающимся предприятиям, руководители которых уделяют внимание модернизации применяемых технологий и результатов труда.

Если предприниматель прилагает все усилия для совершенствования производства, но не может добиться стабильных результатов, то ему необходимо подумать о новом рынке сбыта, поскольку только в таком ракурсе можно говорить о возможности стабильного развития.

Жизненный цикл продукции не отличается высокими отметками. Ввиду множества аналогичных предложений, ее моральное устаревание происходит быстро.

Для сохранения позиций на конкурентном рынке проводятся мероприятия инновационного маркетинга. Они направлены на улучшение качества продукции, внедрение новых разработок и своевременное снятие с производства устаревших продуктов и заменой их на новые предложения.

Роль технологий в продвижении бизнеса

На сегодняшний день мировая промышленность поставлена в жесткие рамки конкуренции, преодолеть которые можно только за счет создания лучшего предложения, отличающегося сравнительной надежностью, безопасностью и дешевизной. Все эти качества продукции зависят от обеспечения производства инновационными решениями.

Требования к управлению

На крупных предприятиях всегда спланирована производственная и маркетинговая деятельность на несколько лет вперед, поэтому внедрить новые технологии в производство непросто, поскольку для реализации операции необходимо перестраивать уже налаженные процессы. По этой причине мелкому и среднему бизнесу проще перестраиваться, потому, что они имеют возможность оперативно реагировать на все новшества, которые были бы им полезны в продвижении предпринимательской идеи.

Новые технологии в производстве обеспечивают экономию расходов малого бизнеса и увеличивают его продуктивность. Внедрение инноваций способствует росту конкурентоспособности, поскольку они позволяют избежать финансовых и экономических затрат на развитие.

Как выделиться на фоне конкурентов

Открытие любого предприятия и определение ниши должно сопровождаться изучением потребительского спроса и потенциальных рынков сбыта результатов труда.

Много компаний, специализирующихся на одинаковой деятельности, однако у каждого успешного субъекта предпринимательства есть секрет, выделяющий его на фоне конкурентов. Простые идеи при небольшом усовершенствовании превращаются в уникальные. Эффектны инновации, если они направлены на преобразование способа продвижения результатов труда. На сегодняшний день известны такие прогрессивные методы, как вендинг, фронтэнд и вэнселлинг.

Вендинг

Отличной идеей заявить о своем предложении является схема вендинга.

Ее сущность заключается в реализации продукции через автомат. Таким способом можно продавать любые объекты традиционного и специфического характера. Удобны продажи кофе, чая, прохладительных напитков, фруктов, конфет и жевательных резинок. Хорошим примером о популярности вендинга и возможности реализации по такой схеме специфичных товаров, являются продажи в Японии через автоматы живых крабов.

Выбор товара зависит от уровня его востребованности в конкретном регионе. Ведение бизнеса в таком ракурсе исключает затраты на обслуживание сотрудников отдела продаж. Для обеспечения этого этапа производства достаточно приобрести автомат, установить его в подходящем месте и обеспечить соответствующее обслуживание. Привлекательность вендинга заключается в отсутствии конкуренции.

Фронтэнд

Система фронтэнд предназначена для усовершенствования продаж. Она обеспечивает их эффективность за счет бесплатного предложения завлекающего продукта. Потребитель его получает при условии покупки из ограниченного списка продукции. Большая вероятность того, что единожды воспользовавшись предложением, клиент захочет повторно обратиться в компанию ввиду хорошего к нему отношения, сформированного бесплатным бонусом.

При его подборе не важна ценность подарка, поскольку основной упор делается на дарение при условии совершения покупки.

Формы скрытого сопротивления

В качестве презента может быть недорогая продукция, сувениры или пробники. Для компаний, оказывающих услуги, эффектно привлечение бесплатным предложением ее предоставления при определенных условиях. К примеру, клиентам такси можно оказывать бесплатные транспортные услуги каждую пятую поездку, а посетительницам салона красоты можно предложить дополнительную бесплатную процедуру или обслуживание каждое десятое посещение, оплачиваемое за счет заведения.

Многие субъекты предпринимательства заявляют о своих инновациях при помощи опции платного фронтенда. Его обеспечение осуществляется за счет проведения регулярных скидок на продукцию. Такая технология позволяет не только привлечь клиентов, но и удержать их.

Вэнселлинг

При дистрибьютерском обслуживании дилерских сетей актуально применение системы вэнселлинга. Ее сущность заключается в оформлении проведенной сделки, доставке и отгрузке продукции в точке продажи. Для ее реализации по такой схеме, весь ассортиментный ряд предложения должен находиться у агента с собой. Венселлинг позволяет увеличить объемы продаж и минимизировать неизбежные при продаже скоропортящихся продуктов потери. Преимущество инновационного продвижения заключается в оперативности обслуживания за счет снижения временных затрат на подготовку предварительных заказов.

Заключение

Новые технологии для малого бизнеса являются основой его эффективного развития и успешного функционирования.

Их применение способствует получению высоких показателей прибыли. Анализ статистических данных развитых стран свидетельствует о том, что до 80 процентов прироста ВВП обусловлено инновационными идеями. Их внедрение в производство и компетентное продвижение через рекламу и различные схемы продаж способствуют развитию бизнеса и выходу его на международный уровень. Успешность компании зависит не от количества инвестированных в нее средств, а от оригинальности предпринимательской идеи и своевременности ее реализации.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Новое поколение промышленных технологий: производственные системы, способные думать

Зви Фойер (Zvi Feuer)
Старший вице-президент по системам технологической подготовки производства компании Siemens PLM Software
Роберт Мешел (Robert Meshel)
Старший специалист по стратегии развития цифровых предприятий и систем технологической подготовки производства компании Siemens PLM Software

Будущее поколение промышленных технологий — это производственные системы, способные самостоятельно думать и принимать решения, как это делают автомобили без водителя…

Что вы почувствовали, когда впервые услышали о беспилотном автомобиле, созданном компанией Google? Если мы с вами похожи, то, вероятно, ваша реакция развивалась следующим образом: от «любопытно» к «если кто и сможет сделать это, то только Google» и до «а ведь это и правда произойдет, причем уже на моем веку».

Компания, которая больше всего прославилась программным продуктом, не имеющим никакого отношения к автомобилестроению, смогла преобразовать общепринятые представления об автомобилях и потенциале их развития. Google старается повторить достигнутый успех и в других отраслях, включая сетевые технологии и медицину. Сотрудникам компании разрешается работать над «смелыми» проектами. Похоже, именно на этом основана вся философия компании.

Компания Siemens является не менее инновационной и предлагает не менее революционную концепцию будущих промышленных технологий. Мы вкладываем серьезные средства в разработку решений для поддержки цифрового производства, систем автоматизации и протоколов обмена данными. Цель — создание умного производства и помощь нашим заказчикам на пути в будущее.

В не столь отдаленном будущем мы увидим следующую картину: производитель получает цифровую модель нового изделия; на основе содержащейся в модели информации производственная среда самостоятельно настраивает себя на выпуск данного изделия.

Некоторые называют такой сценарий «самоорганизующимся технологическим процессом штучного изготовления изделий на заказ». Подобный подход приведет к возрождению производства, поэтому он всячески поддерживается правительственными фондами, а также продвигается рыночными силами и отвечает глобальным тенденциям развития технологий. В Германии новая концепция получила название Industrie 4.0. В США этими вопросами занимается Коалиция ведущих предприятий в области умного производства.

Почему промышленность нуждается в подобных преобразованиях? И почему правительства должны поддерживать данный проект? С точки зрения промышленности, новое поколение производственных технологий позволит удовлетворить потребности заказчиков в высококачественных индивидуализированных изделиях, выпускаемых в максимально короткие сроки. Кроме того, удастся сократить расход ресурсов, за счет чего производители смогут справиться с постоянным ростом цен.

С точки зрения правительства, одним из факторов роста является то, что жители развивающихся стран все еще испытывают потребность в огромном количестве товаров. В недавно опубликованной в журнале Time статье «Компания GE делает большие ставки на производство» данный фактор был назван «мегатенденцией». Процитируем статью: «…Экономики развивающихся стран входят в период, очень похожий на ситуацию в США после Второй мировой войны. Этим странам нужны здания, мосты, дороги, аэропорты, а также все виды потребительских товаров — причем в беспрецедентных количествах».

Такие страны, как США и Германия, хотели бы выпускать товары на своих территориях, чтобы их экономика и население получили хотя бы часть от тех 20 млрд долл. в год, которые, по данным McKinsey Global Institute, будут расходоваться на эти нужды к 2025 году. Заводы, способные функционировать автономно, смогут быстро вносить изменения в конструкцию выпускаемых изделий в соответствии с самыми разнообразными пожеланиями заказчиков на рынках развивающихся стран.

Интернет вещей

В данной статье мы будем называть самоорганизующиеся технологические процессы просто «автономным производством». Важнейшая технология, продвигающая развитие автономного производства, — это Интернет вещей (IoT).

Под «вещами» имеются в виду различные устройства — термостаты, мониторы уровня глюкозы в крови, датчики контроля дорожной обстановки на автомобилях и даже вживляемые домашним животным микрочипы, — которые передают получаемую информацию по Интернету на компьютер. Затем собранная информация интеллектуально анализируется.

Появление Интернета вещей полностью преобразует текущее положение дел. Например, страдающие диабетом пациенты не будут впадать в кому, если смартфон вовремя преду­предит их о низком уровне глюкозы в крови. При пропаже домашнего питомца больше не придется печатать и расклеивать объявления, надеясь на лучшее. Местоположение животного будет сразу показано на смартфоне.

Технологии Интернета вещей применимы не только к потребительским товарам. В авиастроении происходит настоящая революция, связанная с Интернетом вещей. Речь идет об использовании информации, собираемой датчиками в двигателе самолета. Производители авиадвигателей получают доступ к огромным массивам информации о поведении двигателя в полете. На ее основе они находят способы снижения расхода топлива и выявляют отклонения в функционировании работающего в реальных условиях эксплуатации двигателя. Это приводит к смене всей модели ведения бизнеса. Такие производители авиадвигателей, как Rolls Royce и GE, теперь заключают контракты не на поставки готовых изделий, а на обеспечение заданного числа часов эксплуатации двигателей.

Применение Интернета вещей в автономном производстве

Интернет вещей сделал возможными технологические прорывы в области повышения вычислительной мощности, миниатюризации беспроводных датчиков, создания высокопроизводительных сетей и анализа огромных объемов данных. Еще один важный аспект заключается в том, что с появлением облачных вычислений стоимость всех этих технологий заметно упала. Это способствует их широкому внедрению.

Все перечисленные технологии — высокие вычислительные мощности, миниатюрные беспроводные датчики, высокопроизводительные сети и алгоритмы анализа огромных объемов данных — уже в той или иной степени применяются в производстве. Поэтому пришла пора рассмотреть промышленное применение Интернета вещей. Для него даже появился новый термин «промышленный Интернет вещей».

Внедрение промышленного Интернета вещей на заводах позволит собирать гораздо больше данных о технологических процессах, чем это делается сейчас, хотя и сегодня производители получают достаточно много информации о производстве. Промышленный Интернет вещей и сбор огромного количества информации в конечном счете приведут к возникновению автономного производства. Появится возможность быстро адаптировать технологические процессы к меняющимся условиям (например, при поступлении нового заказа).

Проведите параллель с сегодняшним днем, когда технологическая система проектируется и оптимизируется для постоянного выполнения одного и того же процесса без каких­либо изменений. В автономном производстве будут применяться гибкие технологические системы, оптимизируемые под выполнение каждого конкретного производственного задания.

В качестве примера рассмотрим использование промышленных роботов. Сегодня роботы программируются на выполнение определенных операций. Если заранее заданная внешняя обстановка не меняется, то робот всегда выполняет запрограммированную операцию одинаково. В будущем, при переходе на автономное производство, роботы будут получать задание и самостоятельно определять, как исполнить его оптимальным образом. Теоретически при каждом запуске одна и та же операция может выполняться по­разному.

Сложившаяся ситуация относится и ко всей технологической системе в целом. Например, на участке сборки автомобильных кузовов каждая деталь будет измеряться, а технологическая система — адаптироваться так, чтобы обеспечить оптимальное соединение деталей. Другой вариант: дверной проем в кузове измеряется и под него подбирается наиболее подходящая дверь (сегодня детали из партии при сборке просто устанавливаются последовательно).

Каковы достижения на сегодняшний день

Несмотря на рост применения промышленного Интернета вещей, мы еще не дошли до ситуации, когда автономное производство стало широко распространенным и обычным делом. Однако отдельные элементы этого подхода на ряде заводов уже реализованы. При этом сегодня уже создан прочный фундамент нового подхода: многие предприятия внедрили отдельные технологии цифрового производства.

Цифровое производство предоставляет массу возможностей виртуального проектирования и оценки технологических процессов. В разработанной компанией Siemens PLM Software среде поддержки цифрового производства, включающей решения для технологической подготовки и управления производством, реальные объекты представлены в виде виртуальных моделей. Цифровые решения и методики применяются для проектирования реальных технологических систем, включая разработку логики управления.

В результате получается полнофункциональная виртуальная модель технологического процесса, объединяющая различные инженерные дисциплины: проектирование оснастки, разработку технологии, задачи снабжения и управление качеством изделий. Средства численного моделирования позволяют контролировать и оптимизировать технологические процессы, оснастку и алгоритмы управления, а также взаимодействие между ними. Все это сначала выполняется в виртуальной среде, а уже затем реализуется в цехе.

Следующий после цифрового производства этап — это цифровой завод, включающий ряд дополнительных технологий. На цифровом заводе имеется инфраструктура для обмена данными с различными устройствами, что позволяет выявлять ситуации, когда такой обмен действительно приносит пользу и не мешает работе, а также программные системы, анализирующие огромные объемы информации.

Компания Siemens уже сегодня в значительной мере реализовала эту концепцию в пакете решений Digital Factory. В его состав входят интегрированные аппаратные, программные системы и сервисы, направленные на повышение гибкости и производительности технологических процессов.

Чтобы показать место решения Digital Factory на пути к автономному производству, сначала рассмотрим, каким образом повышается гибкость технологических процессов — критически важный аспект нового подхода. В традиционном производстве применяется последовательное выполнение процессов на различных производственных участках (принцип конвейера). Каждый участок выполняет отдельную операцию в заданной последовательности.

Решения Digital Factory позволяют реализовать гибкий производственный процесс, когда участки формируют различную последовательность для выпуска каждого экземпляра изделия. Подобная производственная система лучше приспособлена к изменениям и допускает создание самых различных технологических маршрутов (одновременный выпуск нескольких изделий, массовое производство…).

Рассмотрим, каким образом решения Digital Factory компании Siemens повышают производительность. Программный продукт оптимизирует использование технологического оборудования на основе непрерывного контроля и анализа производственной ситуации, а также оперативного принятия решений. Такая оптимизация распространяется как на материальные активы (станки, запасы, потребляемая электроэнергия), так и на нематериальные, например на сроки выполнения заказа.

Следующие этапы уже реализуются

Чтобы автономное производство стало реальностью, потребуется разработать ряд дополнительных технологий, и такие технологии постоянно появляются. Например, недавно компании Siemens PLM Software и Bentley Systems представили новую технологию работы с облаком точек, позволяющую точно фиксировать местоположение оборудования и материалов в цехе. За счет этого производственная ситуация отслеживается практически в реальном времени.

Результаты сканирования технологического оборудования в виде облака точек объединяются с виртуальной моделью, что повышает точность и своевременность анализа

Ранее на эту задачу уходили недели: инженерам приходилось обмерять весь цех. Благодаря устранению данного этапа новая технология обеспечивает более быстрое внесение изменений, что является критически важным для перехода на автономное производство.

Управляемое событиями численное моделирование (более известное как моделирование дискретных событий), которое уже реализовано, будет играть все более важную роль в качестве основного средства поддержки автономного производства. Дело в том, что за гибкостью и автономностью стоят жесткие правила, которые должна выполнять производственная система. Хороший пример — беспилотный автомобиль. Без соблюдения правил движение таких машин превратится в хаос. Трудность заключается в переходе от жестких технологических процессов к гибким, когда получаемый результат определяется текущим состоянием производственной системы.

Мы уже выяснили, что производство — ключевой фактор экономического роста, привлечения инвестиций, создания инноваций и появления высокооплачиваемых рабочих мест. Происходящие сейчас революционные перемены заключаются в разработке основных элементов автономного производства, и эти элементы уже начали обеспечивать экономическую отдачу. Представьте себе мир, в котором автономное производство стало обыденным делом.

Речь идет не только о предсказываемом многими возрождении промышленности. Мы считаем, что автономное производство — ключ к решению многих глобальных проблем человечества, включая растущее и стареющее население, изменения климата и нехватку ресурсов.

Мы живем в замечательное время, и компания Siemens гордится своей ролью лидера в разработке новых технологий, которые приводят к появлению автономного производства. В ближайшие годы следите за новостями о результатах реализации «смелых» проектов компании Siemens! 

САПР и графика 7`2015

Внедрение нового производства и новых технологий в производство

Развитие новых технологий совершенствует не только жизнь человека, но и условия его труда, его производительность. Все производственные компании стремятся овладеть новыми технологиями и находятся в постоянной гонке по внедрению их на своей территории. Новые разработки и внедрение технологий всегда помогали производству стать лучше. Технологии влияют на количество штата, скорость производства, качество производства, наличие соответствующего оборудования, отвечающего всем стандартам и современным нормам. В совокупности все перечисленные факторы влияют на прибыль.

Задача любого предприятия – стать конкурентоспособным, отличным от других. Один из способов внедрение новых технологий, позволяющих выпускать продукт лучшего качества при меньших затратах.

Есть 2 подхода: купить уже разработанную технологию или создать новую под конкретные производственные цели.

Перед началом внедрения новой технологии, стоит понять, как она отразится на действующей модели бизнеса. Именно для этого проводят технологический аудит предприятия. По его итогу составляется отчет и анализируется влияние внедрения технологий на производство.

Задача НГТПП обеспечить внедрение новых, наиболее подходящих технологий для производства. Найти и подобрать технологию среди действующих предложений или собрать команду специалистов и разработать необходимое техническое задание. И в том и в другом случае у НГТПП имеются все ресурсы, в том числе квалифицированные специалисты в штате и необходимые партнерские отношения.

Новосибирская городская торгово-промышленная палата, обладает всеми необходимыми ресурсами для обеспечения производства технологиями. Приглашаем Вас к сотрудничеству.

 

Контакты:

Начальник управления перспективного развития — Штатнов Юрий Юрьевич
г. Новосибирск, ул. М. Горького, 79, 2 подъезд, 10 этаж
Тел./факс: 363-17-16
e-mail: [email protected]

 

Автоматизация производства по-новому: как высокие технологии совершают новую промышленную революцию

Бурное развитие Интернета вещей, облачных технологий, Big Data и робототехники заставляют компании постоянно держать руку на пульсе в стремлении не упустить самые перспективные идеи и технологии. Автоматизация производства уже немыслима без цифровых систем и IIoT. Главной целью модернизации производства еще со времен паровых двигателей является снижение издержек и увеличение прибыли. Но из нее вытекает другая очень актуальная задача – сохранение конкурентоспособности компании на современном рынке. Важно не упустить момент и вовремя перейти на новый уровень развития производства. И сейчас на наших глазах формируется следующий этап научно-технического прогресса, четвертая промышленная революция – Индустрия 4. 0 (I4.0). Впервые об этой концепции заговорили 6 лет назад в Германии, этот термин стал основой политики страны в сфере инноваций и исследования технологий. На данный момент концепция используется в самых разнообразных областях производства, в том числе для решения глобальных проблем экологии, перенаселения, энергосбережения и урбанизации.

К компонентам Индустрии 4.0 относятся:

  • Элементы Интернета вещей
  • Искусственный интеллект, машинное обучение и робототехника
  • Облачные вычисления
  • Big Data
  • Аддитивное производство
  • Кибербезопасность
  • Интеграционная система
  • Моделирование
  • Дополненная реальность


Многие из этих элементов уже давно и успешно применяются на практике, но именно объединение их в одну целостную систему позволит развить концепцию Индустрии 4.0 и обеспечить новый уровень эффективности производства и дополнительный доход за счет использования цифровых технологий, формирования сетевого взаимодействия поставщиков и партнеров, а также реализации инновационных бизнес-моделей.

Осуществить переход к четвертой промышленной революции возможно благодаря использованию опыта и компетенций технологических компаний, которые уже долгое время разрабатывают и совершенствуют различные ИТ-решения для управления операционными и производственными процессами предприятия. К ним относится и компания OSIsoft – бесспорный пионер цифровой трансформации производства на мировом уровне, и мировой лидер в сфере разработки средств управления данными и операционной аналитики. Ее единственный продукт – PI System, программное обеспечение, компоненты которого, взаимодействуя между собой, создавая единую инфраструктуру данных для всей компании. PI System уже 37 лет используется для сбора, хранения, анализа и визуализации данных, мониторинга производственно- технологической информации в реальном времени. Это позволяет компаниям проводить оптимизацию управления производством и обеспечивает эффективность бизнес-процессов. PI System инсталлирована на 19 000 объектах в 127 странах. В течение многих лет PI System использовалась предприятиями как Historian база данных или система управления различными разрозненными базами данных (СУБД). Сегодня же PI System – это фундамент современного цифрового предприятия, инфраструктура данных реального времени для получения и анализа актуальных сведений о событиях на всех этапах производства, от сбора данных с датчиков до обработки информации системами поддержки принятия решений, BI, ERP, EAM, SCM и другими промышленными и корпоративными системами. PI System может подключаться к любым источникам производственных данных, в том числе к системам SCADA, PAT, IPС, проводить сбор, интеграцию, доставку и хранение данных на сервере или в облачном хранилище, проводить анализ данных, конвертировать и визуализировать их в различных клиентских приложениях для проведения мониторинга, формирования отчетности и последующей аналитики в целях оптимизации технологических процессов.

 

Индустрия 4.0 базируется на принципах интероперабельности, прозрачности информации, технической поддержке и принятии децентрализованных решений. PI System следует этим принципам за счет таких характеристик, как:

  • Подключаемость. PI System поддерживает более 450 интерфейсов для подключения и сбора данных с различных датчиков, устройств и операционных систем, благодаря чему объединяет различные сферы деятельности предприятия в единое информационное пространство и обеспечивает оптимизацию измерительной системы.

  • Расширяемость. PI System поддерживает различные по масштабу системы предприятия, в частности, один из крупнейших клиентов OSIsoft работает с 29 миллионами тегов данных.

  • Общий доступ к данным и управление данными. PI System создает информационную структуру с поддержкой общего доступа к данными для всех специалистов предприятия, что позволяет производить единовременный анализ событий, связанных с различными рабочими процессами.

  • Интеграция со сторонними системами. PI System способна решать задачу интеграции с другими ИТ-системами, таких как SAP HANA, Esri ArcGIS, средствами бизнес-аналитики, что позволяет автоматически вести производственный учет, производить расчет ликвидации потерь времени работы оборудования, ключевых показателей эффективности (KPI) и многих других параметров.

  • Помещение данных в контекст. PI System способна формировать шаблоны единиц оборудования, создавать объектную модель производства, производить на этой основе вычисления и координировать потоки технологических данных в соответствии с используемой топологией оборудования.

  • Преемственность. Пользователи могут использовать информацию, получаемую от ранее установленных на производстве систем и оборудования, в сочетании с данными, получаемыми от модернизированного оборудования или систем. Благодаря способности без ограничений группировать шаблоны элементов и оборудования PI System способна проводить многофакторный анализ эффективности работы оборудования.

Инфраструктура данных PI System за время своего существования прошла долгий путь развития от Historian (базы данных реального времени) до уровня единой информационной инфраструктуры всего предприятия, когда система осуществляет управление производственными данными на нескольких заводах. Сейчас происходит формирование нового уровня взаимодействия с заказчиками – уровня сообщества (community). Он способствует распространению прогрессивной бизнес-модели в эпоху Индустрии 4.0, когда производители оборудования, предприятия и сервисные компании, обеспечивающие техобслуживание и ремонт (ТОиР), будут находиться в общем информационном поле, обеспечивая еще большую эффективность производства.

 

Например, информация о фактическом состоянии оборудования, доступная всем службам, при отклонении некоторых показателей позволит своевременно провести его диагностику, замену или ремонт. Такая модель обеспечит оперативную автоматизацию техобслуживания и ремонтного обеспечения (ТОРО) и повышение эффективности ТОиР в целом, минимизируя финансовые потери.

На пути к новой бизнес-модели стоят технические, юридические и организационные барьеры. Компания OSIsoft предлагает преодолеть их с помощью Connected Services – специальной модели подписки на ПО, разработанной для предприятий, производителей и сервис-провайдеров. Модель подписки Connected Services позволяет поставщикам услуг использовать PI System ™ для сбора данных из большого числа различных источников и централизованно хранить их, для последующего анализа, визуализации и простого и удобного обмена данными. Она позволяет компаниям не только оказывать услуги своим клиентам, основываясь на данных реального времени и проводить прогнозную аналитику, но и помогает принципиально перестроить бизнес-модель послепродажного обслуживания.

Connected Services уже используется во многих отраслях, таких как управление движущимися средствами, экотехнологии, Smart City и классическое промышленное производство.

Важным условием развития бизнеса в эпоху Индустрии 4. 0 является тесное сотрудничество с другими крупными представителями рынка ИТ. Компания OSIsoft сотрудничает со многими из них, в частности с SAP, National Instruments, Emerson, PTC, Cisco, Microsoft, IBM и еще более чем с 200 партнерами.

Компании-пользователи PI System в мире

Среди крупных международных заказчиков компании OSIsoft можно выделить несколько крупных компаний.

Для компании Caterpillar – мирового производителя спецтехники – OSIsoft разработала инфраструктуру с облачным управлением инцидентами, индивидуальной аналитикой и автоматическими оповещениями для контроля рабочих процессов. К системе были подключены около 3 миллионов мобильных устройств, образующих огромный поток данных. Благодаря PI System Сaterpillar имеет очень высокие показатели по обслуживанию своего автомобильного парка, который работает в самых неблагоприятных условиях по всему миру.

Еще один промышленный гигант – компания Flowserve, которая занимается выпуском, клапанов, насосов и другого оборудования для химической, нефтяной промышленности и энергетики. Оборудование, производимое компанией, вынужденное работать в специфических условиях, нуждалось в надежном послепродажном обслуживании, которое и было реализовано с помощью PI System. PI System проводила сбор данных с датчиков, установленных на единицах оборудования Flowserve, установленного у их заказчиков, и позволяла специалистам компании проводить мониторинг данных и осуществлять предиктивной аналитики, что привело к повышению производительности и надежности оборудования и предотвращению отказов. Так, один из клиентов Flowserve смог сэкономить около 650 тысяч долларов благодаря тому, что вовремя получил информацию об изменении состояния оборудования от инженеров компании и смог устранить неполадку до выхода техники из строя.

Мировой лидер в области вторичной переработки меди, европейская компания Aurubis, также является заказчиком OSIsoft уже много лет. На этом заводе PI System была внедрена для управления энергопотреблением. Система смогла выявить конкретные области, требующие улучшения, и выполнять мониторинг критичных производственных процессов в режиме реального времени. Благодаря этому уже в первый год использования PI System компания Aurubis сократила энергозатраты на 5%, что в денежном эквиваленте составило 2 миллиона евро.

Еще один давний партнер OSIsoft – компания EDF-RE, которая занимается строительством и эксплуатацией  крупных ветряных и солнечных электростанций в США. PI System и новый программный продукт компании OSIsoft PI Integrator for SAP HANA, решающий задачу отправки данных PI System в SAP HANA, обеспечили централизованность достоверных данных, увеличили скорость сбора и обработки данных для бизнес-аналитики и составления отчетности. В итоге время подготовки отчетности сократилось на 92%, а размер базы данных на 86%.

Фармацевтическая корпорация Novartis тоже стала заказчиком OSIsoft, когда на всех 25 заводах начался процесс стандартизации оборудования, протоколов подключения и интерфейсов. PI System стала общей инфраструктурой данных, центральной шиной для сбора всей информации, поступающей с нескольких заводов, в том числе для сбора данных по качеству и производственным процессам, производительности и анализу производственного процесса в системах MES, ERP и многих других. К настоящему времени компания Novartis снизила свои операционные расходы на 17%.

  

Компания OSIsoft готова предложить интересные решения не только для промышленных предприятий, но и для сервисных компаний. В частности, PI System используется компанией Wood Group GTS – сервис-провайдером по обслуживанию газовых турбин в самых отдаленных уголках мира.

Инфраструктура была установлена для мониторинга, прогнозирования и технической поддержки оборудования. Благодаря ей Wood Group GTS смогла максимизировать надежность электростанций, производить удаленную настройку турбин и сократить время поездок сотрудников для проведения планово-предупредительного ремонта.

В России и СНГ OSIsoft успешно реализовала несколько проектов в нефтегазовой отрасли (АО «Сызранский НПЗ», ПАО «НОВАТЭК», ООО «Газпром добыча Надым», ПАО АНК «Башнефть», «КазМунайГаз», ПАО «НК «Роснефть», АО «Ангарская нефтехимическая компания», ПАО «Татнефть» и других), металлургии (ТОО «Кавцинк», ОА «РУСАЛ», АО «ОМК»), в бумажном производстве (International Paper, Mondi), энергетике (Enel, ПАО «Мосэнерго») и в других отраслях и компаниях.

OSIsoft постоянно развивает свой продукт и вносит в него конструктивные дополнения. В последнее время большое внимание уделяется прогнозной аналитике (PI Integrator for SAP HANA, PI Integrator for Business Analytics) и визуализации производственных данных (PI Vision).

Перейти на сайт компании OSIsoft: http://www.osisoft.ru/

Посмотреть все материалы OSIsoft: https://iot.ru/theme/osisoft  

На правах рекламы

Внедрение новых технологий в производство

Модернизация производства и оптимизация бизнес-процессов в этой сфере - актуальная проблема для многих предприятий в настоящее время. Однако есть много ошибок, которые могут совершить руководители крупных компаний, особенно в условиях кризиса. В данной статье описаны 11 основных принципов внедрения новых технологий в производство.

  1. Будьте терпеливы. По статистике, только каждая третья модернизация производства дает положительный эффект для компании. Оптимизация бизнес-процессов и улучшение отдельных процедур в бизнесе должны проводиться регулярно. Только в этом случае у компании появляется возможность удерживать лидирующие позиции на рынке.
  2. Будьте готовы к худшему. Перед покупкой нового оборудования для производства представьте, что вы потратили все деньги, а оборудование не пришло. Если такой сценарий не нарушит работу вашей компании, вы можете сделать заказ на это оборудование.
  3. Изучить технологический процесс в полном объеме. Оптимизация бизнес-процессов будет успешной, а производство будет действительно эффективным только в том случае, если вы знаете каждую процедуру, предусмотренную в вашей компании, и ставите разумные цели для своего бизнеса. В противном случае придется искать другие конкурентные преимущества.
  4. Демонтировать старое оборудование. В противном случае работа с новым оборудованием не начнется. Решительность руководителя и стресс, который могут получить сотрудники в случае остановки производства, будут мотивировать их на приобретение нового оборудования.
  5. Постарайтесь избежать «гонки вооружений». Покупая новое оборудование, вы по незнанию провоцируете конкурентов на оптимизацию бизнес-процессов и модернизацию производства. На такую ​​«гонку вооружений» не нужно тратить деньги и время. Просто постарайтесь максимально эффективно использовать свое новое оборудование. Поэтому наряду с модернизацией специалисты советуют обеспечить оптимизацию бизнес-процессов на производстве.
  6. Постарайтесь не привлекать внимание проверяющих органов. Очень часто их внимание привлекает модернизация производства.
  7. Не питайте иллюзий по поводу современности оборудования. Приобретая новое оборудование, вы должны понимать, что с момента его разработки и до момента его серийного производства прошло около десяти лет.
  8. Планируйте возможные расходы. Модернизация производства всегда сопровождается непредвиденными расходами. Например, если вы покупаете оборудование из-за границы, его необходимо усовершенствовать по национальным стандартам производства. Кроме того, вам придется покупать дополнительное оборудование для обслуживания и ремонта нового производственного оборудования. Также не обойтись без затрат на обучение персонала.
  9. Научите своих сотрудников думать о наиболее эффективных способах работы. Внедрение новых технологий в производство - непрерывный процесс.
  10. Изменить систему оплаты труда. Платежи должны основываться на объеме или составлять процент от работы компании.
  11. Даже не думайте об оптимизации затрат на персонал! Каждое изобретение сотрудника, внедренное в производство, должно быть максимально вознаграждено.

10 самых последних технологических инноваций

Какие технологические инновации являются самыми популярными на данный момент? Оказывается, некоторые из них будут довольно очевидными, а другие могут вас удивить.

В следующей статье мы собрали некоторые из наиболее интересных и потенциально революционных технологических инноваций, которые в настоящее время либо исследуются, либо разрабатываются.

СВЯЗАННЫЕ: 15 НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, КОТОРЫЕ СДЕЛАЮТ ВАШ 2020 ГОД НАМНОГО ИНТЕРЕСНОГО

Какие новейшие технологии появляются на нашем пути?

Вот некоторые из новейших технологий на 2019 год и последующие годы.Этот список далеко не исчерпывающий и в нем нет определенного порядка.

1. AI приближается к совершеннолетию!

В последние несколько лет ИИ стал объектом крупных финансовых вложений. По данным Forbes, 80% предприятий сейчас инвестируют в него или планируют расширить инвестиции в ИИ, если они уже инвестируют.

Этот приток денег привел к серьезным инновациям в области глубокого обучения. Многие технические эксперты считают, что при всем этом потоке наличности ИИ действительно «вырастет» в ближайшие несколько лет.

2. Интернет со скоростью молнии

Стремление к более быстрому и быстрому подключению к Интернету действительно продвигает технологию вперед. Компании и частные пользователи постоянно требуют все более быстрого реагирования, и отрасль реагирует на них.

Молниеносная скорость интернета не за горами, она должна изменить многие аспекты нашей жизни. Если это будет достигнуто, это повысит эффективность сотрудников и предоставит надежные средства связи для компаний, которые полагаются на удаленных сотрудников.

Именно здесь 5G может изменить мир так же, как наш «обычный» Интернет несколько десятилетий назад. Если, конечно, это сначала не убьет нас всех.

3. Умные технологии, обогащающие жизнь, изменят дом

Источник: IE

Все больше и больше людей в нашей жизни интегрируются с умными технологиями. Наши дома не исключение.

Спрос на все более совершенную интеллектуальную бытовую технику и домашние развлекательные системы меняет способ нашего общения.К лучшему или к худшему, сегодня это лишь верхушка айсберга.

Текущие тенденции, похоже, указывают на большую потребность в большем контроле над тем, как мы развлекаемся дома с помощью технологий. Одна из областей, за которой можно наблюдать, - это гибкие поверхности для просмотра.

Эти обещания - возможность обходить любую среду - до неузнаваемости изменят домашние развлечения и рекламу. Следи за этим пространством.

4. Очень скоро у нас могут появиться ловкие роботы

Компьютеры и роботы глупы.Действительно, очень тупой.

Если их рабочая среда изменится хотя бы незначительно за пределами заранее запрограммированной процедуры, и вся производственная линия может остановиться. Именно здесь повышение ловкости роботов открывает невероятные возможности для более гибкой автоматизации.

В то время как в будущем можно запрограммировать роботов, чтобы они понимали, как что-то улавливать, «глядя» на это, текущие исследования пытаются научить их делать это методом проб и ошибок.

Одним из примеров является проект под названием Dactyl, который научился переворачивать игрушку «пальцами».

5. Интерфейс мозг-компьютер почти здесь

Инновации, такие как Neuralink Илона Маска, могут в будущем сделать мышь и клавиатуру устаревшими. Работа в этой области продолжается быстрыми темпами и обещает позволить нам управлять компьютерами просто мысленно.

Мы позволим вам решить, будет ли это революционным для вашей работы и повседневной жизни.

6. Готовятся глотательные медицинские устройства

В настоящее время разрабатываются небольшие проглатываемые устройства, которые могут захватывать изображения кишечника без анестезии.Их можно использовать даже у младенцев и детей.

Когда эти маленькие медицинские устройства будут полностью разработаны, они произведут революцию в том, как медицинские работники диагностируют и контролируют некоторые очень серьезные заболевания. Это будет невероятно мощное средство для лечения таких заболеваний, как рак и кишечные расстройства, такие как экологическая кишечная дисфункция.

7. Индивидуальные противораковые вакцины могут скоро стать реальностью.

Благодаря научным разработкам, таким как Проект «Геном человека», персонализированные лекарства и вакцины могут появиться в ближайшее время.Одним из интересных приложений для этого является возможность разработки индивидуальных противораковых вакцин.

Это может показаться немного надуманным, но есть надежда, что медицинские работники скоро научат вашу иммунную систему выявлять и уничтожать раковые клетки. Если это будет достигнуто, рак останется в прошлом.

8. Хотите бургер без коров?

Источник: Impossible Foods

Мясо, как нам говорят, является жизненно важной частью здорового питания, но оно связано с небольшой проблемой - животным нужно умереть.Идут разработки, чтобы обеспечить мир мясом без животных.

Будь то выращенные в лаборатории, напечатанные на 3D-принтере или на растительной основе, альтернативы, обеспечивающие такую ​​же питательную ценность, как и правильное мясо, вскоре могут стать реальностью. Это также предложит человечеству средство для резкого снижения нашего коллективного аппетита к влиянию мяса на планету.

9. Конец канализации приближается (надеюсь)

Идут вперед разработки «экологичных» туалетов, которые не нуждаются в подключении к канализационной системе и могут обрабатывать отходы на месте.Это не только будет революционным для городов будущего, но и принесет столь необходимую санитарию во многие части мира, которые в настоящее время лишены этой «роскоши».

Филантропы Билл Гейтс провел конкурс под названием «Изобрети туалет заново», чтобы найти подходящие и жизнеспособные прототипы для этого. Многие материалы на самом деле довольно многообещающие, и когда-то самодостаточные системы метаболизма самоотходов принесут пользу человечеству и окружающей среде к лучшему.

10. GAN - генерирующие состязательные сети уже на подходе

GAN или генерирующие состязательные сети - одно из последних достижений нейронных сетей, которое может стать будущим. Этот класс машинного обучения, изобретенный Яном Гудфеллоу, по сути настраивает две нейронные сети друг против друга для решения проблемы.

При заданном начальном условии две сети борются в игре с ненулевой суммой, чтобы найти решение чего-либо. Некоторые называют их «самой крутой идеей машинного обучения за последние двадцать лет».

Приложения для этой технологии включают создание искусственных изображений, моделирование вещей, улучшение компьютерных игр и многое другое.

Какие еще есть примеры технологических инноваций?

Помимо перечисленных выше десяти, есть еще несколько интересных технологических новинок. К ним относятся, помимо прочего (кредит MIT): -

- Трехмерная печать на металле

- Искусственные эмбрионы

- Сенсорные города (умные города)

- ИИ для всех

- Мгновенный иностранный языковой перевод

- Природный газ с нулевым выбросом углерода

- Генетическое предсказание

Каковы новейшие технологии в компьютерных науках?

Согласно таким сайтам, как topuniversities.com, некоторые из новейших технологических областей исследований включают, но не ограничиваются: -

- Аналитика больших данных

- Машинное обучение

- Облачные вычисления

- Компьютерное обучение

- Биоинформатика

- Лучше кибербезопасность

PPT - презентация PowerPoint о новых производственных технологиях | бесплатно для просмотра


Название: Новые производственные технологии

1
Новые производственные технологии
Выдающаяся серия лекций SPE 2002-2003 гг.

  • Морис Б.Dusseault
  • University of Waterloo
  • Waterloo Ontario Canada

2
SPE DISTINGUISHED LECTURER SERIES финансируется
главным образом за счет гранта Фонда SPE
. Общество с благодарностью позволяет профессионалам
выражать признательность тем компаниям, которые поддерживают программу
. до
участвуют в качестве лекторов. И особая благодарность
Американскому институту горного дела,
металлургам и инженерам-нефтяникам (AIME) за
их вклад в программу.
3
Новые производственные технологии
  • CHOPS (холодная тяжелая нефть с песком)
  • PPT (методы пульсации давления)
  • GAD (гравитационный дренаж)
  • IGI (закачка инертного газа)
  • SAGD (пар -Поддерживаемый гравитационный дренаж)
  • VAPEX (Извлечение газа с помощью пара)
  • Будут использоваться их гибриды
  • Проекты будут использовать их поэтапно

4
Грядущая революция
  • позволит значительно повысить извлечение нефти из всех типов
    нефтяных залежей
  • Позволяет нам вернуться на старые месторождения и извлечь значительную часть оставшейся
    нефти
  • Разрешить рентабельное извлечение более вязких нефтей (м
    гт 100 сП на месте)
  • Увеличить извлекаемые запасы мировая нефть
    резко

5
Мировые запасы
  • В настоящее время 90 добыча приходится на обычную нефть
    9 0010
  • Тяжелая нефть и битум быстро растут
  • Канада и Венесуэла вместе имеют gt35 из
    нетрадиционных запасов нефти в песках

World Oil in Place
Обычные lt100 cP Тяжелая нефть 100 10000
cP Битум gt10,000 cP
6
Будущее традиционной нефти
  • Прогнозы на 2001 год
  • Спрос 1. 5 / год
  • Меньше замены
  • Мировые пики производства в 2006-2008 гг.
  • Ближний Восток сейчас на 30, 50 к 2011 г.

Обычный прогноз добычи нефти в красных тонах Общая потребность
Прогноз в голубых точках
Q- BB / год
29 -31
Тяжелая нефть, битум, другие источники
20
Campbell and Laherrère March 1998 Scientific
American, p. 78 ff
7
Технология вязкой нефти - 1985
Горизонтальные скважины
X
X
Isaacs, 1998
Циклическая паростимуляция
Вертикальные скважины
X
Тепловая
Нетермическая
Только CSS был коммерчески жизнеспособным, и только в
самые лучшие коллекторы (gt 25 м, однородные, однородные)
8
Статус технологии - 2002
Cold Flow IGI (VAPEX?)
Горизонтальные скважины
SAGD
Изменено по Исааксу, 1998 г.
Циклическая стимуляция паром
Вертикальные скважины
CHOPS PPT
Тепловой
Нетермический
Коммерческие технологии появились во всех категориях

9
Драйверы технологий
  • Лучшее понимание физики
  • Лучшее оборудование
  • Винтовые насосы
  • Бурение и капитальный ремонт гибких труб
  • Горизонтальные скважины
  • Улучшенные технологии мониторинга
  • Улучшенное обращение с отходами и их удаление
  • Канадские работы по переработке тяжелой нефти и битуминозных песков
  • и т. Д.

10
Производство битума в Альберте
2.2 МБ / день
0,75 МБ / день
Предоставлено Alberta EUB
11
Горизонтальные скважины (холодные)
  • Большое количество горизонтальных скважин было пробурено
    в Канаде с 1990 года
  • Применения во многих технологиях
  • Прямая холодная добыча нефть
  • Впрыск инертного газа
  • Термические процессы (SAGD, привод,)
  • WAG, различные конфигурации IOR
  • Но, в конечном итоге, наибольшее применение может быть гравитационный
    вспомогательный дренаж

12
Старые технологии
13
Старые технологии
  • Циклическая паростимуляция
  • Паровой привод (множество вариаций)
  • Процессы, управляемые давлением (? P)
  • Заводнения с высоким содержанием воды, растворители
  • Процессы горения под давлением
  • Влажные или сухие, вперед или реверс, воздух или O2
  • Все эти процессы страдают
  • Адвективной нестабильностью (? p? instab мощности)
  • Низкая рекуперация, затраты на тепло, проблемы со скважинами

14
Процессы с паровым приводом
Вид в разрезе
Производственный ряд
  • Блокировка силы тяжести
  • Нефть в обходе
  • Плохая добыча
  • Высокие тепловые потери
  • 07 Срезанные скважины

Воздух или горячая вода в
15
CHOPS
  • C Холодный
  • H Тяжелый
  • O Нефть
  • P Производство песка
  • Производит 550 000 баррелей нефти lt20API в день в
    Канаде (25 из общего! )
  • GT20 Добыча нефти в хороших коллекторах
  • Применимо во всем мире? (Я так думаю)

16
A CHOPS История болезни
  • Luseland Field, Saskatchewan
  • Показывает улучшение с CHOPS
  • Среднее 5-6-кратное увеличение
  • Показывает физические причины Q
  • Показывает что горизонтальные горизонты не так успешны в
    эти пески
  • Выбранное месторождение имеет много общего с другими рыхлыми песчаниками
    по всему миру

17
История месторождения Luseland
  • 30 вертикалей, пробуренных в 1982-85 гг.
  • Добыто с использованием балки насосы с низким содержанием песка в масле
    (лт0.5)
  • Горизонтали, опробованные в 1992-1993 годах (6? 600 м), не удачно
    (все отказались к 1998 году)
  • Агрессивные CHOPS w. Насосы PC были запущены в 1994 г.
  • В настоящее время около 4 пескопроявлений в жидкостях

18
Параметры месторождения Люселанд
  • Баккен Фмн. (неконсолидированный)
  • Z 800 m, f 28-30, k 2-4 D
  • API 11,5-13, m 1400 cP (живая нефть в пласте,
    газ в растворе)
  • So 0,72, Sw 0,28 (высокая! ), Sg 0
  • Толщина пласта 5-15 м в центре
  • Начальное давление po 6-7 МПа, T 30C
  • Точка кипения газа pb? po

19
Типовая горизонтальная скважина
Месторождение Luseland, скважина длиной 600 м
700
600
500
Дебит воды
400
Дебит - баррелей в сутки
300
200
Дебит нефти
100
0
янв. -94
Янв-95
Янв-96
Янв-97
Янв-98
Янв-93
20
История добычи на месторождении
20,000
Месторождение Luseland, ежемесячные расценки на нефть и воду
Уровень нефти
16000
12000
Начало агрессивный CHOPS
Расход нефти и воды - м3 / мес
8000
Балочные насосы, небольшое количество песка
4000
Расход воды
фев-82
фев-86
фев-90
фев-94
фев-98
21
Скважина 14-8 Производительность
Луслендское месторождение
Центральная скважина 14-8
250
Дебит нефти
200
150
Дебит (барр. / Сут)
Начальный CHOPS
100
50
Дебит воды
0
22
Итого Добыча нефти и воды
600000
Сравнение общей добычи нефти и воды с
декабря 1998 г., все вертикальные скважины в Люзленде
500000
Добыча нефти
Добыча нефти и воды
400000
Общая добыча, нефть или вода - барр.
300000
Добыча воды
200000
Среднее 161947 барр. / Нефть / скважина
100000
Среднее значение 58,750 барр. / ч3O / скважина
0
1
4
7
10
13
16
19
22
25
28
31
34
37
40
43
46 52
49
В основном недавние скважины с высоким риском
23
Зачем больше нефти ??
  • Если песок течет, сопротивление потоку жидкости
    снижается
  • Пенистая нефть ускоряет поток и
    дестабилизирует песок
  • Создается растущая зона высокой проницаемости вокруг скважины
  • Любая механическая пленка (асфальтены, глина)
    постоянно удаляется

24
Поведение скважины в CHOPS
175
17.5
BOPD
150
15,0
Песок
125
12,5
100
10,0
Песок
BOPD
75
7,5
50
5,0
25
2,5
0
0,0
0
6
12

18206 36
42
месяцев
После Вонга Огродника
25
Для успешного CHOPS
  • Должен быть активен механизм пенообразования (достаточно
    газа в растворе)
  • Должен происходить непрерывный разрушение песка
    (рыхлый песок)
  • Нет зон свободной воды в пласте
  • Необходимы насосы PC
  • Интегрированная система обработки песка
  • Технология удаления песка

26
Винтовой насос
Ременный привод с контролем крутящего момента Электродвигатель (или гидравлический
) Обсадная труба (обычно 175
мм) НКТ (обычно 72 или 88 мм)
Полированная штанга Производственная поточная линия Устье
в сборе Всасывающая или соединительные штанги в профиле воздуховод
трубка Хромированный ротор в неподвижном статоре
27
CHOPS
  • Новая идея?
  • При прочих равных условиях максимальное извлечение
    нефти из рыхлого песка
    напрямую зависит от максимального извлечения самого песка
    . Чем выше вязкость
    и чем ниже давление газа в нефтяном пласте, тем более важным становится
    для создания и поддержания
    движения песка к добывающей скважине
    .
  • W. Kobbe, Встреча AIME в Нью-Йорке, февраль 1917 г.
    Trans. AIME, Vol. LVI, стр. 814.

Предоставлено Эдом Ханзликом, ChevTex
28
CHOPS Резюме
  • Более прибыльно, чем термические методы
  • Очень низкие CAPEX (дешевые вертикальные)
  • OPEX были сокращены до 4.00 / баррель
  • Проблемы с перекачкой теперь решены (насосы PC
    могут перекачивать крупный песок)
  • Удаление песка решено
  • В настоящее время производство ограничено только
  • Производственные мощности

29
PPT
  • P - Давление
  • P - Пульсирующий
  • T Методы
  • Резкие импульсы давления, прикладываемые к жидкости в скважинах
  • Уменьшает адвективную нестабильность
  • Уменьшает эффект закупорки капилляров
  • Уменьшает закупорку порового горла

30
Sand Pressure упаковка
31
Oil-Wet - Waterflood
No Pulsing
Pulsing
35 cP Light Oil Water Flood 0. Статическое давление 5 м
напор идентичные испытания
Время 139,2 с
Время 138,7 с
32
Эффект пульсации
  • Увеличивает базовую скорость потока
  • Увеличивает выход OOIP
  • Уменьшает конусообразность, вязкое образование трещин
  • Уменьшает забивание мелкими частицами и асфальтены
  • Помогает преодолевать капиллярные барьеры в горловинах
  • Новые технологии, многое еще предстоит оптимизировать

33
Импульсный режим поддерживает добычу нефти
160
140
120
100
80
Нефтяная добыча - 7 офсетных скважин (баррелей / баррелей) г)
60
40
Линдбургское месторождение, заводнение 9800 сП нефть
песок
20
0
01 мая 99
31 мая 99
30 июня 99
30 июля 99
29 августа 99
28 сентября 99
28 октября 99
34
E.г. Инкрементная тяжелая нефть
500
Пласт почти закончился срок службы CHOPS 10,600 сП,
f 30 Заводнение в 1 пульсирующей скважине
400
300
До пульсации
Началась пульсация
Дебит нефти м3 / день 6 соседних скважин
Импульс остановлен
200
Добавочная нефть
100
Экономический предел
6 месяцев
0
ноябрь-98
март-99
июль-99
ноябрь-99
мар-00
35
PPT и горизонтальные скважины
PPT скважины (дешевые вертикальные скважины)
Производство
Увеличение потока
Горизонтальный многоствольный
36
GAD
  • G Gravity
  • A Assisted
  • D Методы дренажа
  • Горизонтальные скважины необходимы
  • Поток зависит от разницы плотности
  • Наиболее эффективен с газовой фазой
  • Скважины производят медленно, но коэффициенты извлечения могут быть
    очень высокими, gt90

37
Закачка инертного газа
Закачка газа h высота в пласте для перемещения границы
нефти вниз
дм
Как правило, это процесс вытеснения сверху вниз,
гравитационный и стабилизированный по плотности
газ
вода
Dp
Обратите внимание, что в водосмоченном пласте непрерывное трехмерное
нефтяная пленка существует, при условии, что gwg gt gog gwo
oil
Извлечение может быть высоким
38
IGI, с инжекцией инертного газа Structure
Скорость подачи газа
контролируется, чтобы избежать газа (или воды)
конус
в основном газ
три -фазная зона
горизонтальные скважины, параллельные конструкции
нефтяная банка, двухфазная зона, увлажненный водой песок
поддерживает минимальное содержание воды
, одна фаза
Необходим баланс пустот!
39
IGI в плоско лежащих пластах
DV / Dtoil вода DV / Dtgas (заполненный пустот)
CO2, N2, Ch5, другие газы
вертикальные скважины
3-фазная область
Dp 0
2-фазная область
горизонтальная скважины
40
Гравитационный дренаж рифов
Нефтяная банка выдавливается в горизонтальную скважину
за счет надлежащего контроля давления, так что плотность
контролирует поток
старые добывающие скважины теперь используются для уравновешивания пустот,
контролируют конус

новая траектория горизонтальной скважины
газ колпачок
газ ин.
low? P
забой воды (некоторые скважины переоборудованы для закачки воды
)
41
Сводка IGI

  • Метод, коммерциализированный в Канаде
  • Не для тяжелой нефти
  • Требуется хорошее kv (если нет конструкции)
  • Идеальный подход для преобразования старых традиционных полей
    в процесс GD
  • Эксплуатационные расходы довольно низкие
  • Следует учитывать для новых месторождений и для обновления старых полей

42
SAGD Physics
перекрытия
Keep Dp малый для максимальной стабильности
изолированная область
масло Ch5
противоток
противоток
поток
пар масло вода Ch5
q
уровень жидкости
боковой удлинитель паровой камеры
масло и вода
холодная битумная пробка
водяной отвод
43
пор- Масштабные процессы
Противоток в порах и горловинах приводит
к стабильным 3-фазным фазам. электронная система.Потоку масла
способствует эффект поверхностного натяжения тонкой пленки
, который помогает очень эффективно вытягивать масло
. Чтобы поддерживать систему потока
с преобладанием силы тяжести, важно создать полностью взаимосвязанные фазы
и не пытаться использовать повышенную передачу
с использованием высокого давления.
минеральное зерно
h3O Ch5 CO2
минеральное зерно
вода
вода
паровые газы
минеральное зерно
минеральное зерно
44
Сланцевые барьеры и SAGD
DV
Сланцы непроницаемы для пара и ведут себя
иначе, чем песок
песчаник? V
дегидроксилирование?
реакция сланца
SAGD проходит через сланцы из-за DV / DT t
эффектов
дегидратации
T
gt300C
gt125C
трещин
в обход
45
Thermal GAD Processes
  • Best for Heavy Oil (lt20) эффективность стабильность потока
  • Возможны высокие коэффициенты извлечения
  • Может использоваться с другими подходами (циклический пар CHOPS или SAGD
    )
  • Не решение для всех случаев тяжелой нефти !!
  • Затраты на тепло являются проблемой (t gt 15 м)
  • Требуется тщательная оптимизация

46
Коэффициенты рекуперации в GAD
  • gt 75-95 OOIP в лаборатории. ПОЧЕМУ?
  • Трехфазное соединение? масло не изолировано от
    система r-flow (без защемления)
  • Даже масло в зонах с низким k будет медленно стекать,
    с помощью T или смешивающихся газов
  • No Dp no fingering sweep Эффективность
    чрезвычайно высока, фронты стабильны

47
Повторное соединение узлов в GAD
Создание трехфазной взаимосвязанной системы
из двух двухфазных областей
масло
масло
изолированные узлы (неподвижны)
силы тяжести на верхнем конце газового канала
только в масштабе пор
газ
газ
изначально нет масляной пленки
быстрое растекание масла (разделительная пленка)
gwg gt gog gwo
48
GAD Summary
  • Должен поддерживать Dp низким для стабильности
  • Трехфазный , нефть-вода-газ, лучше всего
  • Скважины в основании пласта
  • Пласты должны быть относительно мощными
  • Возникает противоточный плотностный поток
  • Поддерживается газом, паром, конденсируется впрыск жидкости
    хороший контроль давления

49
Время движется дальше
  • SAGD никогда не будет практичным (1984)
  • Более 200 пар, которые будут установлены в 2001-2003 гг.
  • Производство 20 песка невозможно (1988)
  • Более 550 000 баррелей в день из CHOPS в 2002 г.
  • VAPEX никогда не будет экономичным (1995 г.)
  • Первые полевые испытания сейчас начинаются
  • Увеличение импульсного потока невозможно (1999 г.)
  • На сегодняшний день 3 небольших успеха
  • Не нужно списывайте новые идеи несерьезно!

50
Новые технологии
Статус (2002)
Годы
Пригодность
Метод
прибыльный
Вероятно, ограничен более толстыми зонами, gt 15-20 м
SAGD
6-8
в первые дни
Полезен наряду с другими методами (холодный поток, CHOPS)
PPT
2
? полевых испытаний еще нет
Лучшее в случаях gt20API или вместе с SAGD
VAPEX
0
IGI
gt10

Требуется хорошее значение kv с низким m
51
Выводы

  • Обычная нефть достигнет пика (4-6 лет?)
  • Хорошо для тяжелой нефти, IOR, прибыль
  • Заметные технологические достижения в последнее время (в основном
    в Канаде)
  • Мы должны попытаться консолидировать их идеально
  • Будущее тяжелой нефти IOR выглядит действительно
    многообещающим в настоящее время

52
Выражение признательности
  • Общество инженеров-нефтяников
  • Местные отделения SPE, принимающие меня
  • Донна Нойкум, Организатор SPE
  • Шерил Старк, SPE, - редактор
  • Коллеги и компании

7 инноваций, меняющих отрасль

Эти 7 технологий способны изменить киноиндустрию.

Какое время быть живым! Цифровые камеры становятся меньше, дешевле и мощнее с каждым днем. Наши телефоны превращаются из фотоаппаратов типа «наведи и снимай» в устройств записи на 360 градусов , и умные люди в секретных комнатах придумывают новых способов продвижения киноиндустрии вперед способами, которые мы можем описать только как чистых научная фантастика .

Автономные дроны, виртуальная реальность с двумя камерами, компьютеры, обучающиеся редактированию нюансированных сцен, и оборудование для 3D-печати - все это возглавляет наш последних инновационных тенденций список , который обязательно поразит ваше воображение (и, в конечном итоге, ваш кошелек).

Давайте посмотрим на эти семь технологических инноваций, изменяющих киноиндустрию и на то, как они могут помочь вам с вашими видеопроектами , прежде чем вы это узнаете.


Автономные дроны

Да, да, на рынке уже есть автономные дроны, но сегодняшние «автономные» предложения - это всего лишь сенсационных начинаний к тому, что полностью автономных дронов смогут сделать.Мы говорим о разумных дронах со встроенными знаниями и алгоритмами для всего: от методов кинопроизводства (размеры кадра, углы обзора и положение экрана) до корректирующих препятствий и технологии с открытым исходным кодом для разработки дронов кинематографистов. будущего .

Подробнее об автономных дронах можно узнать здесь или у разработчиков из Массачусетского технологического института.


4k + 3D технологии

Как вы можете видеть из нашего исчерпывающего обзора конференции NAB в этом году, виртуальная реальность (или VR, как мы любим говорить в бизнесе) может быть самой яркой звездой в галактике технологий будущего. Ярким примером может служить LucidCam от Lucid VR, которая рекламируется как «первая и единственная 4K 3D VR камера для прямых трансляций » - вы можете узнать больше здесь. Не уступит Yi Halo компании Yi Technology, поддерживаемой Google (на фото выше) , 16-точечная 4k 3D-камера. Это настолько же впечатляюще, насколько и дорого (подробнее здесь).

Подробнее об этих будущих технических предложениях NAB читайте здесь.


Смартфон для съемок фильмов

Некоторым идея о том, что наступит день, когда полнометражных фильмов будет снято на iPhone , кажется антиутопической концепцией .Но это уже произошло. Фактически, несколько раз. Возникает вопрос: сместится ли на рынке и в отрасли с , чтобы предоставить этим перспективным создателям фильмов для iPhone и смартфонов новых, крутых и инновационных устройств и технологий ? Ответ, опять же, , у него уже есть - достаточно взглянуть на этот список подвесов для iPhone, представленных на NAB 2017.

Если вы ищете , погрузитесь в червоточину для создания фильмов на iPhone , вот отличная статья о том, что ждет карманный носитель в будущем.


Двойная камера VR

Говорят два глаза лучше, чем один , да? Так почему же это не относится к виртуальной реальности? Технонавты, стоящие за амбициозным проектом на Kickstarter Two Eyes VR , верят, что бинокль для просмотра и записи 360 ° - это действительно путь будущего. В конце концов, это , как мы воспринимаем мир изо дня в день . Вы можете узнать больше о том, как (и почему) работает, в этих видео здесь, здесь и здесь.Вы также можете полностью проверить , прочитать и потенциально поддержать проект на их странице Kickstarter.

Для более ориентированных на будущее и амбициозных проектов, которые только начинают свою мечту на Kickstarter , ознакомьтесь с этим обзором.


Очки для дрона

Очки для дронов - это, по крайней мере, самых футуристических - выглядящих технологических инноваций в этом списке - и они действительно являются вещью неминуемого будущего .DJI фактически представила свое текущее предложение на выставке NAB , которая представлена ​​на рынке сегодня. Однако, как мы можем видеть с , некоторые ограничения текущих продуктов (а также посмотреть, что может быть доступно), POV дрон, эксплуатация только начинает набирать обороты.

Вот полный обзор очков DJI от NAB.


Редактирование алгоритма

Возможно, самых страшных технологических инноваций на горизонте, технологий алгоритмического редактирования , как , программное обеспечение, разрабатываемое исследователями Массачусетского технологического института , вполне может заменить человеческих работ по редактированию фильмов и видео. Или, в зависимости от того, как вы на это смотрите, технология может просто сделать редактирование гораздо менее утомительным. В любом случае, прорыв в распознавании лиц , автоматической маркировке и устройстве идиомы - все это пугающе новаторские части футуристической « Computational Video Editing ».

Вы можете посмотреть, как работает технология , и прочитать полную программу здесь.


3D-печать вашего собственного оборудования

Наступит день, когда поставки оборудования по всему миру будут такими же архаичными, как коммутируемый Интернет , но до 3D-печать достигнет следующего уровня скорости, качества и доступности , мы можем только мечтать.При этом для небольших и простых предметов , таких как , следящие фокусы, кольца линз, пластины штатива и даже вагонка (на фото выше), 3D-печать быстро становится жизнеспособным вариантом.

Вот список из 20 пленок, которые вы можете напечатать на 3D-принтере сегодня.


Каких технологических инноваций вы с нетерпением ждете? Дайте нам знать в комментариях.

Технологии растениеводства | IntechOpen

Важнейшей особенностью выбора материалов для различных областей применения является зависимость от их свойств.Свойства материалов часто зависят от изотропной и анизотропной природы материалов. Свойства материалов, которые относятся к различным физическим явлениям, часто ведут себя линейно (или примерно так) в заданном рабочем диапазоне. Моделирование их как линейных может значительно упростить дифференциальные материальные уравнения, которые описывает свойство. С другой стороны, соответствующие уравнения также используются для определения свойств материала. Если нам известна исходная длина материала, то мы можем определить выигрыш или потерю исходной длины, вычислив изменение длины.Свойства материалов наиболее надежно измеряются стандартными методами испытаний. Многие такие методы испытаний были задокументированы соответствующими сообществами пользователей и опубликованы через ASTM International [6]. Мы отметили наиболее важные свойства возобновляемых биокомпозитов из исследований нескольких исследователей, которые перечислены ниже.

(1) механические свойства, (2) тепловые свойства, (3) оптические свойства, (4) разрушаемые свойства и (5) электрические свойства.

2.1.Механические свойства

\ n

Используется большинство пластиковых материалов, поскольку они обладают желаемыми механическими свойствами при экономичной стоимости. По этой причине несколько полимеров использовались во многих областях. Действительно, несколько исследований были сосредоточены на таких материалах, чтобы получить знания о механическом поведении многочисленных структурных факторов в зависимости от полимеров. Более того, эти механические свойства материалов зависят от приложенной нагрузки. По этой причине срок службы большинства материалов может быть предсказуем для будущих нужд. Кроме того, механические свойства также были полезны при идентификации и классификации материалов для различных применений. Значительными характеристиками механических испытаний являются прочность на разрыв, модуль упругости, ударопрочность, сжатие, твердость и вязкость. Эти свойства также зависят от ориентации арматуры и атмосферных условий.

\ n

Обычно свойства биокомпозитов зависят от матрицы, природного наполнителя и взаимодействия между ними. По этой причине напряжение передается между двумя компонентами.Наличие гидроксильных групп в природных наполнителях свидетельствует о плохой межфазной связи с матрицей. Этот результат свидетельствует о плохих механических свойствах биокомпозитов. Этот эффект можно уменьшить путем введения подходящего агента, улучшающего совместимость. Влияние различных улучшающих совместимость агентов на механические свойства натуральной муки, наполненной [бамбуковая мука (BF) и древесная мука (WF)] с биоразлагаемыми полимерами [поли (молочная кислота) (PLA) и поли (бутилен сукцинат) (PBS)]. Биополимеры с привитым малеиновым ангидридом (МА) значительно улучшили прочность на разрыв композитов PBS-BF, PBS-WF и PLA-BF и PLA-WF по сравнению с необработанными биополимерами.Эту прочность на разрыв можно повысить на 25–35 МПа [7].

\ n

Новая биоразлагаемая гибридная биокомпозитная система, разработанная с усилением волокна кенафа (KF) и муки из кукурузной шелухи, и исследовала роль соотношения сторон натуральных волокон на их свойства при растяжении. На рис. 1 показано влияние армирования с соотношением сторон на механические свойства до и после прохождения процесса экструзии. Разница между теоретическими и экспериментальными значениями модуля упругости при растяжении не была значительной, а соотношение сторон, определенное после экструзии, не повлияло на предсказанные значения [8].

Рис. 1.

Сравнение прогнозируемого модуля упругости до и после экструзии.

\ n

Использование полимеров на нефтяной основе в композитах создает серьезные экологические проблемы; необходимо заменить его на зеленые композиты. Baek et al. [9] разработали зеленые композиты с использованием кофейной гущи (CG) и бамбуковой муки (BF) в качестве усиления поли (молочной кислоты) (PLA) и исследовали механические, термические и оптические свойства. Из-за свойств при растяжении и изгибе композиты BF / PLA и CG / PLA уменьшаются при добавлении наполнителей CG и BF, но чистый PLA показал предел прочности на разрыв 60.1 МПа, а предел прочности композитов BF / PLA и CG / PLA снижен с 48 до 27 МПа. Добавление связующего улучшило межфазную адгезию между наполнителем и PLA, а прочность на разрыв композитов увеличивается с увеличением 4,40-метилендифенилдиизоцианата (MDI), как показано на рисунке 2.

Рисунок 2.

Прочность на растяжение зеленых композитов с (а) натуральными наполнителями (бамбуковая мука и кофейная гуща) и (б) МДИ.

\ n

Аналогичные результаты получены в отношении прочности на изгиб этих композитов.Без связующего агента в композитах прочность на изгиб варьируется от 98 до 28 МПа, и она низкая по сравнению с чистым PLA. С добавлением связующего агента прочность на изгиб может быть увеличена с увеличением MDI, что показано на рисунке 3 [9].

Рис. 3.

Прочность на изгиб сырых композитов с (а) натуральными наполнителями (бамбуковая мука и кофейная гуща) и (б) MDI.

\ n

Аналогичный результат был получен Kim et al. [10] для биокомпозитов PLA с наполнителем из маниоки и ананасовой муки.Прочность на разрыв и изгиб биокомпозитов PLA снижалась с увеличением количества муки. Однако 3% -ная загрузка компатибилизатора в биокомпозит PLA увеличивала прочность до уровня, наблюдаемого при 10% -ной загрузке муки [10]. Чтобы создать устойчивые биокомпозиты, Sukyai et al. [11] разработали биокомпозиты с армированием волокон кенафа (KF) и бактериальной целлюлозы (BC) с использованием матрицы PLA. В частности, BC представляет собой наноцеллюлозу, которая, как предполагалось, увеличивает межфазную площадь и, следовательно, снижает объемные доли добавок.Следовательно, это должно было достичь улучшения механических свойств. Модуль упругости композитов увеличивался одновременно с увеличением содержания KF. Примечательно, что добавление 1 мас.% BC к 60/39 мас.% PLA / KF значительно улучшило прочность на растяжение и изгиб, что указывает на то, что BC обеспечивает хорошую совместимость между PLA и KF [11]. Остатки тропических культур, такие как особый крахмал, содержащий биомассу, были использованы для производства биокомпозитов, и были изучены осуществимость и промышленный потенциал использования биокомпозитов.Полипропилен (PP) и поли (бутилен сукцинат) (PBS) были смешаны с биофлорами из кожуры ананаса (P) и из корня маниоки без зарубки (CS) и без зазубрины (C) посредством двухшнековой экструзии. Влияние на механические свойства, наблюдаемое при увеличении доли биомассы до 40% по массе, снижает прочность на разрыв на 26–48% и ударную вязкость на 14–40%. Однако при добавлении биомассы проявлялась различная прочность на изгиб; он сначала увеличивался, но затем уменьшался при более высоких нагрузках.Этот эффект также был изучен с использованием компатибилизатора полипропилена малеинового ангидрида (MAPP), он увеличивает прочность на изгиб по сравнению с чистым полипропиленом, и полученный материал становится более прочным и менее гибким [12]. Подобный эффект наблюдался при добавлении 3-глицидоксипропилтриметоксисилана (GPS) в качестве связующего агента в биокомпозиты PLA / волокна кенафа. Прочность на изгиб и модуль упругости композитов увеличиваются с увеличением содержания GPS по сравнению с чистым PLA. Этот связующий агент значительно увеличивает межфазную прочность между смолой и волокнами [13].Есть много композитных продуктов с добавленной стоимостью, полученных из сырья биомассы, и они состоят из наиболее многообещающих полезных ресурсов, например рисовая солома, рисовая шелуха и бумажный осадок, являются побочными продуктами и промышленными отходами и являются полезными ресурсами в качестве сырой биомассы. Kim et al. [14] исследовали механические свойства, добавляя рисовую солому, рисовую шелуху и бумажный шлам в древесные композиты для замены древесных частиц при производстве сырых поддонов с использованием карбамидоформальдегидной (UF) смолы. Полученные механические свойства композитов снижались при увеличении содержания рисовой соломы и муки из рисовой шелухи. Присутствие воска и силиката снижает межфазную связь со смолой UF. Более того, механические свойства композитов древесно-бумажного шлама аналогичны древесным частицам, поэтому он был заменен бумажным шламом [14]. Ян и др. [15] изучили влияние добавок, улучшающих совместимость, на полипропиленовые (ПП) композиты, армированные рисовой шелухой. Механические свойства этих композитов были изучены при различных нагрузках наполнителя, температурах и скоростях ползуна. Полученные результаты показали, что прочность на разрыв композитов снижалась с увеличением содержания наполнителя в отсутствие агента, улучшающего совместимость, тогда как в присутствии агентов, улучшающих совместимость, эти механические свойства значительно увеличивались [15].Другой отчет показал, что композиты полипропилена с привитым малеиновым ангидридом (MAPP) с наполнителем из биофуры [мука из рисовой шелухи (RHF), древесная мука (WF)] имеют хорошие механические свойства по сравнению с композитами из чистого полипропилена (PP). Улучшение механических свойств сильно зависело от количества прививки МА (%) и молекулярной массы MAPP, что показано на рисунке 4 [16].

Рис. 4.

Предел прочности на разрыв композитов из полипропилена с RHF- и WF-наполнением в зависимости от различных типов MAPP.А, Полибонд 3150; B, Полибонд 3200; С, G-3003; Д, Е-43; E, Bondyram 1004.

\ n

Наиболее интересное исследование доказало влияние производства на механические свойства полипропиленовых биокомпозитов с наполнителем из лигноцеллюлозного материала. Полученные результаты прочности на разрыв и модуля биокомпозитов значительно улучшились с помощью изготовленной двухшнековой экструдерной системы по сравнению с одношнековой экструдерной системой [17]. Механические свойства биоразлагаемых полимеров и биокомпозитов PBS-WF, PBS-BF анализировали с увеличением времени гидролиза при 50 ° C и относительной влажности (RH) 90%.Результирующие свойства этих полимеров и биокомпозитов ухудшаются с увеличением времени гидролиза из-за легкого гидролитического разложения сложноэфирной связи биоразлагаемых полимеров. Однако, когда антигидролизный агент триметилолпропантриакрилат (TMPTA) обрабатывали PBS, прочность на разрыв значительно увеличивалась с увеличением времени гидролиза по сравнению с необработанным PBS. Такие же результаты наблюдались для биокомпозитов на основе PBS [18]. Добавление бумажного шлама к термопластичным полимерным композитам значительно улучшило свойства при растяжении при увеличении соотношений компонентов смеси, а предел прочности при растяжении варьировался от 230 до 280 МПа.Кроме того, модуль упругости при растяжении улучшается с увеличением содержания бумажного шлама. С другой стороны, свойства при изгибе показали ту же тенденцию, что и свойства при растяжении [19]. Аналогичный эффект наблюдался в отношении прочности на разрыв полиэтиленовых биокомпозитов, армированных лигноцеллюлозным наполнителем [20].

2.2. Тепловые свойства

\ n

Полимерные композиты, армированные волокном, часто используются в качестве конструктивных элементов, которые подвергаются воздействию чрезвычайно высоких или низких температур. Эти приложения включают следующее:

\ n
  1. Компоненты автомобильного двигателя

  2. Аэрокосмическая и военная продукция

  3. Электронные компоненты и компоненты печатных плат

  4. Нефтегазовое оборудование и т. Д.

\ n

В этом разделе мы исследуем термические свойства различных биокомпозитов, армированных натуральными волокнами.

\ n

Ли и др. [21] изучали полимеризацию анилина на бактериальной целлюлозе и характеризовали нанокомпозитные пленки бактериальной целлюлозы / полианилина. В данном исследовании термическая стабильность композитов описывается термогравиметрическим анализом (ТГА). Впечатляющий эффект показал, что чистая бактериальная целлюлоза имеет хорошую термостойкость по сравнению с комбинацией композитов бактериальной целлюлозы и полианилина.Для композитов потеря веса происходила в два этапа. Первая стадия была получена при 200 ° C из-за результата комбинации бактериальной целлюлозы и боковой цепи или примесей полианилина. Полученный результат на этом этапе свидетельствует об изменении макромолекулы целлюлозы на более мелкую. По этим причинам снижение веса происходит при низких температурах. С другой стороны, из-за термоокислительной деградации основной полианилиновой цепи устанавливается вторая стадия потери веса при температуре около 300 ° C [21].В большинстве автомобильных, военных, аэрокосмических приложений тепловое расширение и коэффициент теплового расширения (CTE) определяются с помощью термомеханического анализа (TMA). Kim et al. наблюдали этот эффект на натуральных наполненных мукой биоразлагаемых полимерных композитах. Метод ТМА для определения CTE полезен для понимания изменений размеров биокомпозитных материалов, а также термических напряжений, вызванных повышением температуры. Влияние пористых, обработанных неорганическим наполнителем и необработанных биокомпозитов PBS-WF в зависимости от типа неорганического наполнителя

% PDF-1.6 % 2874 0 объект > endobj xref 2874 138 0000000016 00000 н. 0000003913 00000 н. 0000004029 00000 н. 0000004784 00000 н. 0000004926 00000 н. 0000005068 00000 н. 0000005181 00000 п. 0000005210 00000 н. 0000006095 00000 н. 0000006124 00000 н. 0000006857 00000 н. 0000006971 00000 н. 0000007943 00000 п. 0000008090 00000 н. 0000008227 00000 н. 0000008256 00000 н. 0000009007 00000 н. 0000009036 00000 н. 0000009980 00000 н. 0000010943 00000 п. 0000011684 00000 п. 0000012471 00000 п. 0000013213 00000 п. 0000013857 00000 п. 0000014001 00000 п. 0000014030 00000 п. 0000014841 00000 п. 0000014956 00000 п. 0000015753 00000 п. 0000016797 00000 п. 0000028799 00000 п. 0000029058 00000 н. 0000029129 00000 п. 0000029881 00000 п. 0000036504 00000 п. 0000036769 00000 п. 0000036840 00000 п. 0000037509 00000 п. 0000051540 00000 п. 0000051803 00000 п. 0000051874 00000 п. 0000052556 00000 п. 0000052809 00000 п. 0000066014 00000 п. 0000071435 00000 п. 0000071705 00000 п. 0000071776 00000 п. 0000072454 00000 п. 0000073245 00000 п. 0000073316 00000 п. 0000075498 00000 п. 0000080567 00000 п. 0000099247 00000 п. 0000101485 00000 н. 0000102114 00000 п. 0000104687 00000 н. 0000106867 00000 н. 0000107427 00000 н. 0000109443 00000 п. 0000111623 00000 н. 0000112452 00000 н. 0000116788 00000 н. 0000118970 00000 н. 0000119747 00000 н. 0000123682 00000 н. 0000126130 00000 н. 0000127020 00000 н. 0000129575 00000 н. 0000129605 00000 н. 0000129682 00000 н. 0000131949 00000 н. 0000177616 00000 н. 0000178009 00000 н. 0000178086 00000 н. 0000181558 00000 н. 0000222979 00000 п. 0000223056 00000 н. 0000225238 00000 п. 0000228728 00000 н. 0000229064 00000 н. 0000229100 00000 н. 0000229169 00000 н. 0000229288 00000 н. 0000229678 00000 н. 0000229755 00000 н. 0000232022 00000 н 0000254862 00000 н. 0000255278 00000 н. 0000255355 00000 н. 0000258409 00000 н. 0000269483 00000 н. 0000269560 00000 н. 0000271742 00000 н. 0000274814 00000 н. 0000275150 00000 н. 0000275186 00000 н. 0000275255 00000 н.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *