VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Введение

Яркие заголовки в газетах, реклама по телевизору, по многих сайтам интернета – все только начинается. Заголовки, статьи и программы говорят о предстоящем в не таком уж далеком будущем энергетическом кризисе, о необходимости переходить на новые виды энергии, если не будут найдены новые источники топлива.

Самым важным и актуальным переходом является переход с газа и нефти. Мнение же о последнем виде топливе противоречиво, так как на данный момент времени существует две противоположные теории – общепризнанная и альтернативная, которая появилась не так давно. Согласно второй нефть – возобновляемый ресурс, имеющий неорганическое происхождение, и образуется благодаря круговороту воды в природе. А согласно первой, нефть – невозобновляемый ресурс. И многие ученые уже сделали определенный прогноз на будущее, по которому из недр Земли будет выкачена вся нефть, и наступит топливно-энергитический кризис[1].

Актуальность этого вопроса не заставляет себя ждать. Его актуально разобрать именно сейчас, а не тогда, когда это будет поздно. Над ним работают достаточно большое количество работников научной сферы. Из них немалая часть изучает эту тему именно в автомобилестроении.

Для достижения цели нужно найти альтернативную замену обычному виду топлива, или решить менее глобальные проблемы. Они вводят инновации в эту отрасль, например, такие как электромобиль. Обычные автомобили, уходят на задний план и дают возможность новому виду вжиться в обществе. К тому же разработки не стоят на месте, а все время развиваются. Ученые облегчают вес электромобиля методом облегчения объемногоаккумуляторного блока.Происходит множество попыток и неудач, но уже сейчас можно уверенно говорить, что и электромобили вскоре не будут являться новинкой, эксклюзивом.Необходимо обогатить рынок более новым видом продукции, например автомобили, использующие вместо химического топлива азот или сжиженный воздух в качестве рабочего тела для двигателя. Если же отойти от темы топлива и энергетики, то инновации будут следующими: автомобили, «сворачивающиеся в клубок» (для экономии места на парковке), зеркала заднего вида, с жидкокристаллическим экраном, лазерные фары или автомобили с автопилотом.

Таким образом, нужно решить следующие задачи – выявить новые проблемы, найти пути из решения, изучив свойства фактор человеческого удобства, окружающую среду, для которой будут введены инновации. Систематизировать все данные и проанализировать каждое из них. А главное суметь реализовать идеи, определив правильно объект, субъект и предмет производства. Объект – это то, что мы изучаем, то есть инновации; субъект – ученые, архитекторы, предприниматели, закупщики, распространители и так далее; предмет – инновации в автомобилестроении.

Получаем следующую картину, которую мы должны себе представить. Нам необходимо понять приемы познания объекта, для лучшего понимания инноваций в выбранной отрасли, расширив свой кругозор и задуматься о проблемах. И потому в данной работе был выбран анализ литературы, нормативно-правовой документации и изучение зарубежной практики.

1 Понятие инновации

Инновации— введенный в употребление новый или значительно улучшенный продукт (товар, услуга) или процесс, новый метод продаж или новый организационный метод в деловой практике, организации рабочих мест или во внешних связях [2].

Инновации — использование в той или иной сфере общества результатов интеллектуальной (научно-технической) деятельности, направленных на совершенствование процесса деятельности или его результатов[3].

Существует две, основные, классификации под руководством П.Н.Завлина и С.Д.Ильенковой. Первая группа ученых рассматривают ее следующим образом, по:

1. области применения;

2. степени интенсивности;

3. этапу научно-технического прогресса;

4. теме осуществления;

5. масштабу инноваций;

6. эффективности;

7. результативности.

С.Д.Ильенкова предлагает классификацию по иным признакам:

1. по сфере деятельности;

2. по новизне;

3. по месту нахождения предприятия (организации);

4. от глубины вносимых изменений в предприятие (организацию);

5. в зависимости от технологических параметров.

Классификацию можно составить и самостоятельно, исходя из наиболее предпочтительных критериев для каждого предпринимателя. По-моему мнению, основными должны быть:

1. по новизне;

2. по качеству и количеству выпускаемой продукции;

3. по нужности и значимости для общества.

2 Автомобилестроение

Хотелось бы рассмотреть инновации в отрасли – автомобилестроении. Важность и необходимость, выбранной темы, описывалось ранее во введении. Теперь немного о выбранной отрасли и обзор инноваций в ней.

Злободневность необходимости использования в нашей суетливой жизни автомобилей не заставляет никого задумываться. У каждого второго есть личный транспорт, каждый хоть раз пользовался общественным транспортом, сейчас без этого никуда. Тем не менее, остается одна четвертая часть населения, которая немного знает об отрасли автомобилестроения.

Все началось с колеса, которое было создано еще в середине четырех тысячных годов до нашей эры в Месопотамии. Первой двигательной силой был человеческий труд, труд рабов. Колесницы появились позже. Общая деталь тех устройств – это колеса, свободно насаженные на концы оси [4].

Автомобильная промышленность (автомобилестроение) - отрасль промышленности по производству автомобилей[5]. В конце 80-90х гг. XIX века автомобилестроение, появилось как отрасль во Франции и Германии, дальнейшее распространение автомобильной промышленности получили ведущие страны: Англия, США, Бельгия, Венгрия, Италия, Канада, Швейцария, Швеция. В20х годах ХХ века, автомобилестроение приобрело значимость зрелой отрасли.

И на данный момент времени производство автотранспорта лишь увеличивает свои масштабы производства. Лидеров стран можно рассмотреть в Таблице 1[6] (или на рисунке 1), где данные собраны на 2012.Таблица 1 - Статистика стран с крупнейшими автомобильными промышленностями

Страна

Произведено автотранспорта, ед.

КНР

15 523 658

Япония

8 554 219

Германия

5 388 456

Республика Корея

4 167 089

США

4 105 853

Индия

3 285 496

Бразилия

2 623 704

Россия

1 968 789

Испания

1 539 680

Мексика

1 810 007

Франция

1 682 814

Канада

1 682 814

Таиланд

957 623

Иран

848 000

Великобритания

1 464 906

Турция

576 660

Чехия

1 171 774

Польша

540 000

Италия

396 817

Аргентина

497 376

Рисунок 1 – Статистика стран с крупнейшими автомобильными промышленностями

3 Инновации в автомобилестроении

3.1 Сжиженный азот – новый вид энергии для автотранспорта

Первая инновация еще не внедрена в жизнь, но британские ученые совместно с компанией Dearman предполагают уже летом этого года (лето 2014) произвести испытание совершенно нового грузовика[7].

Чем он отличается от других, тех, что проезжают мимо каждый день? На первый взгляд ни чем. Внешний облик обманчив, а, тем не менее, если испытания нового типа пройдут успешно, то по прогнозам ученых к 2025 году, вся Европа избавится от привычных грузовиков, а значит, сократится и использование обычного вида топлива – газа и нефти. Ведь инновация здесь проявляется в том, что грузовик будет способен ездить на сжиженном азоте. Именно переход на новый вид энергии обеспечит сокращение вредных выбросов в окружающую среду, а также уменьшит расход дизельного топлива, по расчетам приблизительно в 1.3 миллиарда литров.

Еще одним плюсом усовершенствованного двигателя будет, то, что он используется для грузовиков-рефрижераторов, поясню, это означает, что азот будет использоваться не только в качестве рабочего тела для двигателя, но и в виде хладагента для морозильной установки, он будет охлаждать перевозимый груз (Схема основных отличительных деталей представлена на рисунке 2). Таким образом, решится еще одна проблема загрязнения окружающей среды, поскольку жидкий азот просто так выбрасывается в атмосферу предприятиями, которые добывают кислород, аргон, углекислый газ, а также другие газы путем сжижения воздуха. У данных предприятий побочным продуктом, как раз является жидкий азот.

Рисунок 2 – Схема основных отличительных деталей

3.2 Новое решение для электромобиля

Следующую инновацию в автомобилестроении представляет компания Volvo. Эта разработка создана специально для электромобилей. Она заключается в том, что объемный аккумуляторный блок уступает место интегрированным аккумуляторам, встроенных прямо в панели кузова, например в крышке багажника, дверей, крыши и так далее. Ассортимент выбора встроенных панелей довольно широк. Чтобы немного лучше представить себе данную инновацию, посмотрим на изображение автомобиля со встроенными панелями на рисунке 3[8].

Их плюс заключается в том, что они значительно облегчают массу улучшенной машины, в отличие от обычных электромобилей и других подобных гибридов. А также увеличится свободное место в салоне.

От минусов тоже никуда не деться, во всяком случае, пока. Volvo представил экспериментальную модель седан S80, если же в обычной жизни с самыми новыми комплектациями кузова, его стоимость не поднимается выше 2099 000 рублей [9], то улучшенная модель будет стоить гораздо больше, к сожалению, нет конкретной цены, поскольку продукция только собирается выйти на рынок. Увы, но еще одним «недоделанным элементом» является безопасность автомобиля. Новые «добавления» на панели кузова, возможно, затруднят спасательные работы пассажиров в случае дорожно-транспортного происшествия.

Во всяком случае, полезность этой разработки, будет очень важным элементом для электромобилей будущего. Многие ученые и эксперты придерживаются именно этого мнения. А интегрированные аккумуляторы поставят новый класс машин на новый уровень, выделят их из семейства обычных электромобилей и будут довольно привлекательны на рынке.

Рисунок 3 – Автомобиль со встроенными панелями

3.3 Чудо-машина

В 2009 году началась разработка совершенно необычного электромобиля, «чудо-машина», который представлен на рисунке 4[10]. Ею занялся, в университете Огайо (США), профессор Цзюньминь Вана. Диковинность машины состоит в том, что она без привычных нам деталей, можно сказать без излишеств, у нее нет двигателя внутреннего сгорания, трансмиссии и дифференциалов.

Каждое колесо управляется по отдельности с помощью бортового компьютера, который воспринимает и оценивает определенные алгоритмы с частотой в 100 раз за одну секунду. Это позволяет свершать более точные маневры с точность в 10 – 20 сантиметров.

Чем же заряжается это «чудо-машина»? Она «питается» от аккумуляторных батарей. На каждое колесо приходится двигатель, который работает с мощностью в 7.5 кВт. Питание двигателю предоставляет 15-киловаттный блок литиево-ионных батарей. Аккумулятора же хватает на 8 – 10 часов езды. А его подзарядка может восполняться с помощью возобновляющих источников энергии (ВИЭ).

Первоиспытателю электромобиля может показаться, что транспортное средство совершенно не управляемое, но это лишь дело времени, к нему нужно привыкнуть. Проблемы сей новинки не исключены. Пока что предстоит разобраться в двух вопросах – в чуткости бортового компьютера и безопасности, как водителя, так и пассажиров.

Как скоро он появится в коммерции еще не известно. Поскольку лишь в феврале 2012 года Ван и его команда получили грант в $400 тысяч, но он будет выдаваться им в течение пяти лет. А сам выход электромобиля, как говорят исследователи, произойдет не ранее пяти или десяти лет. Это время им необходимо для исправления неточностей в работе машины и улучшения ее безопасности.

Рисунок 4 – Чудо-машина

3.4 Проблема электрификации транспорта

Масштабное развитие электротранспорта потребует не менее масштабных изменений в электроэнергетике. Необходимо развивать атомную энергетику и развивать сети электроснабжения в свете необходимости строительства повсеместных зарядных станций.

Минусом именно перехода на атомную энергетику является опасность этого вида энергии, в случае аварии на атомной электростанции причиненный вред окружающей среде будет очень существенен.

Заключение

В заключении, стоит напомнить первоначальные задачи работы. Достигнуты ли они? Да. В работе были представлены инновации в отрасли автомобилестроения, раскрыта часть проблем, связанных с загрязнением окружающей среды. Но также, стоит отметить, что получение точной информации порой затруднено, чтобы можно было провести глубокий анализ состояния и тенденций развития автомобилестроения. Это связанно порой с тем, что свежая и достоверная информация предоставляется на условиях оплаты, а информация в средствах массовой информации порой размыта, и до правды, в конкретном случае о рассуждении реальных проблем развития в отрасли той или иной инновации остается лишь догадываться.

Однако некий анализ был проведен в ходе работы, а значит, были выполнены задачи, следовательно, выполнена и цель. А значит теперь можно задуматься о том, как каждый из нас может сделать мир удобнее, безопаснее, чище; и над мировыми проблемами, такими как: топливно-энергетический кризис, загрязнение окружающей среды, - возможные пути их

решения именно в предложенной отрасли.

Так уже в начале нынешнего столетия можно обратить особое внимание на тенденции мирового автомобильной промышленности. К ним относятся – улучшение экологических и экономических показателей ДВС (двигателя внутреннего сгорания), создание гибридных систем, подъем уровня безопасности автомобилей, усовершенствование их ходовых качеств. А в целом происходит «интеллектуализация» транспортных средств.

Библиографический список

3 Фатхутдинов Р.А. Инновационный менеджмент 4-е изд., перераб. и доп. М.: Менеджмент, 2003. С.56

4 Антонов И.С. Краткая история автомобилестроения 1-е изд., У.: Ульяновский государственный технический университет, 2001. С. 5-7

5 Кузнецов С.А. Большой толковый словарь русского языка 1-е изд., СПб: Норинт, 1998.

2 Федеральный закон Российской Федерации «О науке и государственной научно-технической политике» N 254-ФЗ от 21 июля 2011 года // «Российская газета», N 301, 28.12.2012

1 Галенко, В. Свободная пресса: Запасы Российской нефти – неиссякаемы [Электронный документ] URL: http://svpressa.ru/society/article/20764/

6 International Organization of Motor Vehicle Manufacturers: Производственная статистика [Электронный документ] URL:

http://www.oica.net/category/production-statistics/2012-statistics/

7 TechInfo, D. Информационный портал по логистике, транспорту и таможне: В Европе готовятся испытания первого грузового автомобиля с двигателем, работающем на жидком воздухе [Электронный документ] URL: http://www.logistic.ru/news/news.php?num=2014/01/30/17/31216627.html

8 Парамонов, В. КомпьюЛента: Запасать энергию в электромобилях будут…элементы кузова [Электронный документ] URL: http://compulenta.computerra.ru/tehnika/transport/10009590/

9 Сarsguru: Автомобиль VolvoS80 2.0 D3 [Электронный документ] URL: http://novosibirsk.carsguru.net/catalog/volvo/s80/14703/

10 Парамонов, В. КомпьюЛента: Создан автомобиль без ДВС, трансмиссии и дифференциалов [Электронный документ]URL:

http://compulenta.computerra.ru/tehnika/transport/10010135/

20

Код для цитирования: Скопировать