CC BY
9Finishing of cotton fabrics. Ed.B.N. Melnikov. М.: Legprom-bytizdat. 1991. 432 p. (in Russian).
9. Козлова О.В., Борисова О.А., Чешкова А.В. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2009. Т. 52. Вып. 9. С. 16-23;
Kozlova O.V., Borisova O.A., Cheshkova A.V. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2009. V. 52. N 9. P. 16-23 (in Russian).
10. Чешкова А.В., Борисова О.А. // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 2009. № 6 (321). С. 69-72;
Cheshkova A.V., Borisova O.A. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Tehn. Textil. Prom. 2009. N 6 (321). P. 69-72 (in Russian).
11. Алеева С.В., Сибирев А.Л., Кокшаров С.А. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2004. Т. 47. Вып. 4. С. 77-81;
Aleeva S.V., Sibirev A.L., Koksharov S.A. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2004. V. 47. N 4. P. 77-81 (in Russian).
УДК 001.895: 303.732.4: 658.012.1: 661.1: 691.175 А.М. Бессарабов, А.В. Квасюк, А.А. Чижук, Г.Е. Заиков
СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ИННОВАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ПОЛИМЕРОВ И ПЛАСТМАСС (1995-2009 гг.)
(ФГУП «ИРЕА», Институт биохимической физики РАН) e-mail: bessarabov@irea.org.ru, chembio@sky.chph.ras.ru
Проведен системный анализ удельного веса инновационных ресурсов промышленности полимеров и пластмасс в экономике России. Проанализированы основные индикаторы инновационной деятельности ведущих предприятий промышленности полимеров и пластмасс за 1995-2009 гг. в важнейших информационных сечениях.
Ключевые слова: системный анализ, инновационные ресурсы, математическое моделирование, промышленность полимеров и пластмасс
ВВЕДЕНИЕ
Промышленность полимеров и пластмасс является одной из ведущих отраслей химического комплекса России, выпускающей очень важную для экономики продукцию: пластмассы, резины, волокна, лаки, краски, клеи, ионообменные смолы и др. [1]. В технике полимеры нашли широкое применение в качестве электроизоляционных и конструкционных материалов. На основе полимеров получены материалы, обладающие полупроводниковыми, магнитными и люминесцентными свойствами [2]. Развитие рассматриваемой отрасли практически невозможно без внедрения инноваций. Для эффективного управления инновационной политикой отрасли необходим постоянный мониторинг и системный анализ инновационных ресурсов. Он проводится в рамках контракта Минпромторга России № 8411.0816900.13.057 для нужд Департамента химико-технологического комплекса и биоинженерных технологий.
Aleeva S.V., Koksharov S.A // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Techn. Text. Prom. 2009. N 2. (313). P. 42-45 (in Russian).
5. Алеева С.В., Кокшаров С.А. // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 2005. №1. (282). С. 19-22; Aleeva S.V., Koksharov S.A. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Techn. Text. Prom. 2005. N 1. (282). P. 19-22.
6. Барышева Н.В. Разработка основ ферментативной технологии отварки хлопчатобумажных тканей. Дис. ... к.т.н. РОСЗИТЛП. 2006. 180 с.;
Barysheva N.V. Development of bases for enzymatic scouring technology of cotton fabric. Candidate dissserta-tion for technical science. M.: ROSZITLP. 2006. 180 р. (in Russian).
7. Алеева С.В., Кокшаров С.А. Метрологический контроль качества ферментных препаратов на текстильном предприятии. Иваново: ИГТА. 2004. 48 с.;
Aleeva S.V., Koksharov S.A. Metrological control of quality of enzymatic preparations on textile plant. Ivanovo: IG-TA. 2004. 48 p. (in Russian).
8. Отделка хлопчатобумажных тканей / Под ред. Б.Н. Мельникова. М.: Легпромбытиздат. 1991. 432 с.;
СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ УДЕЛЬНОГО ВЕСА ИННОВАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ПОЛИМЕРОВ И ПЛАСТМАСС В ЭКОНОМИКЕ РОССИИ
Была разработана структурная схема системного анализа промышленности полимеров и пластмасс в рамках промышленного комплекса России. В соответствии с методологией ГУ ВШЭ [3] российская экономика структурирована по трем основным видам производств: добыча полезных ископаемых; производство и распределение электроэнергии, газа и воды; обрабатывающие производства. Последняя категория подразделяется на высокотехнологичные, среднетехнологич-ные (высокого и низкого уровня) и низкотехнологичные отрасли. К среднетехнологичным отраслям низкого уровня относятся: металлургическое производство, производство прочих минеральных продуктов, производство кокса и нефтепродуктов, а также производство резиновых и пластмассовых изделий, составной частью которого является
промышленный комплекс полимеров и пластмасс (рис. 1).
По удельному весу инновационно-активных предприятий лидирует производство кокса и нефтепродуктов - 29,2% предприятий. Далее идут металлургическое производство (25,3%), строительство и ремонт судов (12,1%), производство резиновых и пластмассовых изделий (11,8%), производство готовых металлических изделий (11,5%), а также обладающее наименьшим удельным весом инновационно-активных предприятий производство прочих минеральных продуктов - 9,8%.
Сравнение объемов затрат на инновации показало (рис. 2), что лидерами среди среднетех-
нологичных отраслей низкого уровня являются металлургическое производство, а также производство кокса и нефтепродуктов - соответственно около 24,4 млрд руб. (47,8% от всего объема инновационных расходов) и 14,8 млрд руб. (29,0%). Далее идут: производство прочих неметаллических минеральных продуктов (4,6 млрд руб., или 9%), производство готовых металлических изделий (3,4 млрд руб., или 6,6%), резиновых и пластмассовых изделий (3 млрд руб., или 6%). Наименьший объем средств вложили в разработку и внедрение инноваций предприятия, относящиеся к строительству и ремонту судов - 0,8 млрд руб. (1,6%).
Рис. 1. Структурный анализ промышленного комплекса полимеров и пластмасс в экономике России Fig. 1. Structure analysis of polymers and plastics industrial complex in the Russian economy 140
ю 120 о. | 100 s
ra o.
i> ra
s 4
ra x О
80
60
40
20
120,6
■ Выпуск инновационной продукции □ Объем затрат на инновации
59,2
22,1 23,6
Рис. 2.
Fig
Производство Производство Производство Металлургическое Производство Строительство и
кокса и резиновых и прочих производство готовых ремонт судов
нефтепродуктов пластмассовых минеральных металлических
изделий продуктов изделий
Объемы инновационных ресурсов в среднетехнологичных отраслях низкого уровня (2009 г.) 2. Volumes of innovative resources for medium-technological branches of the low-level (2009)
0
Предприятиями всех шести групп производств осуществлялся выпуск инновационной продукции (рис. 2). Лидерами по этому показателю являлось металлургическое производство (объем выпуска - 120,6 млрд руб.) и производство кокса и нефтепродуктов (59,22 млрд руб). Промышленные предприятия по производству прочих минеральных продуктов произвели 23,55 млрд руб. инновационной продукции, резиновых и пластмассовых изделий - 22,08 млрд руб., производства готовых металлических изделий - 9,85 млрд руб. Наименьший объем выпуска инновационной продукции принадлежит предприятиям по строительству и ремонту судов - 4,22 млрд руб.
Таким образом, показано, что производство резиновых и пластмассовых изделий, в состав которого входит промышленность полимеров и пластмасс, занимает довольно низкую долю по основным индикаторам инновационных ресурсов в среднетехнологичных отраслях низкого уровня: 5,3% по удельному весу инновационно-активных предприятий, 6,0% по объему затрат на инновации и 11,8% по объему выпуска инновационной продукции. Однако эти производства входят в достаточно значимые инновационные группировки, так как среднетехнологичным отраслям низкого уровня принадлежит 15,4% инновационно-активных предприятий, 24,2% затрат на инновации и 33,7% всего объема инновационной продукции обрабатывающих производств. В экономике России обрабатывающие производства занимают 86,0% по удельному весу инновационно-активных предприятий, 79,7% по объемам затрат на инновации и 86,2% по объему выпуска инновационной продукции.
АНАЛИЗ ИННОВАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ ВЕДУЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ПОЛИМЕРОВ И ПЛАСТМАСС (1995-2009 гг.)
Сотрудниками ФГУП «ИРЕА» по контракту с Минпромторгом России был проведен системный анализ инновационного развития 165 ведущих предприятий химического комплекса [4]. Информационным ядром являлась отчетность по статформе «4-инновация», подаваемая ежегодно в Министерство ведущими предприятиями химической и нефтехимической промышленности. В рамках контракта был проведен системный анализ инновационных ресурсов ведущих предприятий следующих 3-х отраслей химической и нефтехимической промышленности: 14 предприятий шинной промышленности [5], 6 предприятий промышленности синтетического каучука [6] и 15 предприятий фосфорной промышленности [7].
В данной работе впервые приводятся ре-
зультаты системного анализа 21 ведущего предприятия промышленности полимеров и пластмасс за 1995-2009 гг. Для проведения системного анализа вся совокупность видов инновационных ресурсов подверглась декомпозиции по следующим сечениям: кадровые инновационные ресурсы, затраты на инновации, источники финансирования инноваций, типы инноваций, виды инновационной продукции и качественные показатели инновационных ресурсов (факторы, препятствующие инновациям; результаты инновационной деятельности).
Для проведения системного анализа на основе информации из статистической формы «4-инновация» и официальных сайтов предприятий была разработана система показателей [8]. Все прямые и расчетные индикаторы инновационной деятельности предприятий промышленности полимеров и пластмасс были разделены на две подгруппы:
- количественные - кадровые инновационные ресурсы, затраты на инновации, источники финансирования инноваций, типы инноваций, виды инновационной продукции;
- качественные - выраженные в баллах оценки факторов, препятствующих инновациям, а также результатов инновационной деятельности промышленности полимеров и пластмасс.
Результаты системного анализа показали, что заводы промышленности полимеров и пластмасс относятся к крупным предприятиям с численностью работающих в среднем более 1 тысячи человек. Однако анализ этого индикатора показал, что за последние годы среднесписочная численность снижается, и по сравнению с 2005 годом она упала почти в 1,5 раза. Удельный вес работников с высшим образованием составляет 16%. В подразделениях НИОКР рассматриваемых заводов работают 3,2% от среднесписочной численности работников. Вместе с тем на этих заводах велась инновационная деятельность, в которой были задействованы более 65% предприятий.
Анализ структуры затрат по направлениям инновационной деятельности для предприятий промышленности полимеров и пластмасс за 19952009 годы показал, что наибольший объем инвестиций предприятия вложили в приобретение новых машин и оборудования (52%) и производственное проектирование (31%). Относительно невысокой ресурсоемкостью обладали такие направления инноваций, как приобретение программных средств и маркетинговые исследования - 3% и 2%, соответственно.
Предприятиями промышленности полимеров и пластмасс осуществлялся выпуск инноваци-
онной продукции. В 2009 г. наибольшим весом обладала вновь внедренная продукция (71%), удельный вес которой с 1995 г. вырос в 1,3 раза. Доля усовершенствованной продукции снизилась с 45% (1995 г.) до 29% (2009 г.).
Анализ качественных показателей инновационного развития проводился в 2-х информационных сечениях: факторы, препятствующие инновациям и влияние результатов инновационной деятельности на развитие предприятий. В статистической форме «4-инновация» они выражены в виде бальных оценок от 0 (воздействие индикатора отсутствовало) до 3 (сильное влияние индикатора).
Анализ факторов, препятствующих инновациям, показал (рис. 3), что наибольшее влияние на инновационную деятельность заводов оказали такие факторы, как «низкий спрос на новую продукцию» и «недостаток квалифицированного персонала». Вместе с тем, по оценке предприятий полимеров и пластмасс, на инновационную деятельность слабо влияет такой фактор, как «недостаток государственной поддержки», что подтверждается отсутствием использования этого источника финансирования инноваций.
0 0,5 1 1.5 2 2,5 3
Рис. 3. Балльная оценка основных факторов, препятствующих
инновациям, в промышленности полимеров и пластмасс Fig. 3. Point estimation of the main factors inhibiting innovations in the polymers and plastics industry
В рамках качественного анализа показателей инновационной деятельности предприятий промышленности полимеров и пластмасс было также рассмотрено влияние 15 различных результатов инновационной деятельности на развитие предприятий. Наибольшее влияние на развитие рассматриваемой отрасли в 2009 году оказали такие результаты инновационной деятельности, как «расширение рынков сбыта» (2,7 балла) и «рост
производственных мощностей» (2,3), а наименьшее - сокращение затрат на заработную плату» (0,5).
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИННОВАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ ВЕДУЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ПОЛИМЕРОВ И ПЛАСТМАСС
На следующем этапе системного анализа было проведено математическое моделирование инновационных ресурсов рассматриваемой отрасли. В рамках исследования проводились работы по двум основным направлениям: факторный анализ инновационных ресурсов и аппроксимация значений инновационных индикаторов на основе теории полиномов Чебышева.
Для оценки степени взаимосвязи различных инновационных ресурсов была применена методика факторного анализа. На первом этапе были проанализирована связь видов затрат на инновации и выпуск инновационной продукции. В качестве входных параметров были выбраны объемы денежных вложений по следующим направлениям затрат на инновации: на исследования и разработки (Х^, на машины и оборудование (Х2), на новые технологии (Х3), на программные средства (Х4), на производственное проектирование (Х5), на обучение персонала (Х6). В качестве результирующих индикаторов были выбраны величины общего объема инновационной продукции (У0, а также объемы вновь внедренной (У2) и усовершенствованной (У3) продукции. Показано, что наибольшее влияние на выпуск вновь внедренной инновационной продукции оказывают затраты на производственное проектирование ^=0,81), в то время как на производство усовершенствованной продукции в наибольшей степени влияют инвестиции на НИР ^=0,75).
На втором этапе с применением методики факторного анализа исследовалась связь видов затрат на инновации и типов инноваций в промышленности полимеров и пластмасс. Входными параметрами, как и в предыдущем случае, являлись объемы инвестиций по шести видам затрат на инновации (Х1 - Х6). Результирующими параметрами стали два типа инноваций: продуктовые (Т1) и процессные (Т2). Согласно проведенному факторному анализу, на разработку и внедрение продуктовых инноваций в промышленности полимеров и пластмасс влияют, главным образом, затраты на машины и оборудование ^=0,82), и новые технологии ^=0,72). Наибольшая связь процессных инноваций зафиксирована с затратами на программные средства 0,89), а также с расходами на машины и оборудование ^=0,64).
Примечание: * интерполированное значение; ** прогнозное значение Note: * - interpolated value, ** -predicted value
Также была установлена сила связи результатов инновационной деятельности сокращения энергозатрат (N1) и снижения загрязнения окружающей среды (N2), а также наиболее ресурсоемкому виду затрат на инновации (приобретение машин и оборудования, X2), c другими результатами инновационной деятельности промышленности полимеров и пластмасс: повышением гибкости производства (Z1), улучшением условий труда (Z2), улучшением качества продукции и услуг (Z3), ростом производственных мощностей (Z4), и созданием рынков сбыта в России (Z5).
Согласно проведенному анализу, основные результаты инновационной деятельности («сокращение энергозатрат» и «снижение загрязнения окружающей среды») наиболее тесно коррелируют с затратами на приобретение машин и оборудования для технологических инноваций (коэффициенты корреляции равны, соответственно, 0,89 и 0,83). Также у первого зависимого фактора (N1) отмечена высокая связь с «улучшением условий труда» (R=0,76), а у второго (N2) - с «улучшением качества продукции и услуг» (R=0,59).
Таблица
Основные параметры полинома Чебышева для интерполяции и прогнозирования значений выпуска инновационной продукции
Table. Main parameters of Chebyshev polynomial for the interpolation and prediction of innovative production
output values
Для описания динамических зависимостей изменения и экстраполяции значений инновационных индикаторов промышленности полимеров и пластмасс была применена математическая модель аппроксимационного полинома Чебышева. С помощью теории полиномов Чебышева была проведена интерполяция и прогнозирование значений общего объема выпуска инновационной продукции (ИП) на одно предприятие промышленности полимеров и пластмасс (млн.руб./предп.). По имеющимся значениям анализируемого показателя были получены данные для построения аппрок-симационного полинома Чебышева (таблица).
В результате расчета получена следующая модель полинома Чебышева второй степени: Объем ИП = 106,13 - 0,7623 • ^ - 30) -
- 0,1541 • - 10z +148,41), z = x -1999 Для удобства расчета переменная zi, представляющая собой год (от 2000 до 2009) заменена на порядковый номер года. Таким образом, zi = 1 соответствует 2000 году, zi = 6 - 2005-му и так далее.
(1)
Год zi yi P1(x) yiP1(x) P2(x) yi2 P:(x)2 Объем ИП, млн.р./предп.
2000 149,2 -0,76 -113,4 -0,154 22269,5 -0,8 149,23 156,2
2005 145,2 -4,56 -662,1 -0,925 21083,0 -27,4 145,2 147,0
2006 140,6 -5,32 -747,9 -1,079 19768,3 -37,3 140,6 144,2*
2007 135,8 -6,08 -825,6 -1,233 18441,6 -48,7 135,8 141,1*
2009 131,3 -7,62 -1000,5 -1,541 17239,6 -76,2 131,3 137,7
2010 128,5 -8,38 -1076,8 -1,695 16512,2 -92,2 128,5 134,0**
С помощью полинома (1) по имеющимся данным за 2000, 2005 и 2009 гг. определены приблизительные значения выпуска инновационной продукции в 2006 и 2007 годах. Также проведена экстраполяция значения показателя на 2010 год. Показано, что на всем анализируемом диапазоне времени показатель выпуска инновационной продукции имеет тенденцию снижения, которая, согласно прогнозированию, имеет продолжение и в 2010 году.
В результате проведенного системного анализа показано, что на предприятиях промышленности полимеров и пластмасс наблюдалось снижение инновационных индикаторов. Инновационная деятельность характеризовалась, главным образом, выпуском усовершенствованной
инновационной продукции, ориентацией на финансирование из собственных средств и преобладанием продуктовых инноваций. Вместе с тем, инновационной деятельности в наибольшей степени препятствовали такие факторы, как «низкий спрос на новую продукцию» и «недостаток квалифицированного персонала». Полученные результаты показывают необходимость существенного повышения предприятиями промышленности полимеров и пластмасс уровня своей инновационной деятельности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Булкатов А.Н. // Нефтепереработка и нефтехимия.
2007. № 10. С. 3-6;
Bulkatov A.N. // Neftepererabotka. i neftekhimiya. 2007.
N 10. P. 3-6 (in Russian).
2. Белов С.П., Комлев И.В., Нифантьев Э.Е., Петухов 5. В.А., Пономарева О.В., Хролова О.Р. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2011. Т. 54. Вып. 2. С. 75-79; Belov S.P., Komlev I.V., Nifant'ev E.E., Petukhov V.A., Ponomareva O.V., Khrolova O.R. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2011. V. 54. N 2. P. 75-79
(in Russian). 6.
3. Индикаторы инновационной деятельности. 2009. Статистический сборник. 2009. М.: ГУ-ВШЭ. 2009. 488 с.; Parameters of innovating activity. Statistical collection. 2009.M.: GU-VShE. 2009. 488 p. (in Russian).
4. Бессарабов А.М., Квасюк А.В., Кочетыгов А.Л. // Теоретические основы химической технологии. 2009. 7. Т. 43. № 4. С. 444-452;
Bessarabov A.M., Kvasyuk A.V., Kochetygov A.L. // Theoret. Foundations Chem. Eng. 2009. V. 43. N 4. P. 466- 8. 475.
Квасюк А.В., Кочетыгов А.Л., Ягудин С.Ю., Бессарабов А.М. // Нефтепереработка и нефтехимия. 2008. № 7. С. 8-14;
Kvasyuk A.V., Kochetygov A.L., Yagudin S.Yu., Bessa-rabov A.M. // Neftepererabonka i neftekhimiya. 2008. N 7. P. 8-14 (in Russian).
Бессарабов А.М., Квасюк А.В., Кочетыгов А.Л. //
Промышленное производство и использование эластомеров. 2010. № 3. С. 3-9;
Bessarabov A.M., Kvasyuk A.V., Kochetygov A.L. //
Promyshlennoe proizvodstvo i ispolzovanie elastomerov. 2010. N 3. P. 3-9 (in Russian).
Bessarabov A., Bulatov I., Kochetygov A. and Kvasyuk
A. // Chemical Engineering Transactions. 2009. V. 18. P. 327-332.
Бессарабов А.М., Квасюк А.В., Ягудин С.Ю. // Вопросы статистики. 2011. № 1. С. 34-45; Bessarabov A.M., Kvasyuk A.V., Yagudin S.Yu. // Vo-
prosy statistiki. 2011. N 1. P. 34-45 (in Russian).
УДК 621.321
Е.В. Киселева, В.В. Марков
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СПОСОБА ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕДСТВ НА ПРОЦЕССЫ РЕЗАНИЯ МЕТАЛЛОВ
(Ивановский государственный энергетический университет) e-mail: lenokkis05@mail.ru
Предлагается специальная технология приготовления технологических жидкостей для обработки металлов резанием, в результате которой возможно получить жидкости с высокими технологическими характеристиками.
Ключевые слова: кавитация, дисперсность, активация, стойкость инструмента, шероховатость поверхности
ВВЕДЕНИЕ
Применение смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС) при механической обработке металлов резанием является одним из наиболее эффективных способов повышения стойкости режущих инструментов, улучшения качества обработанных поверхностей и снижения энергоемкости процесса механообработки. Эффективность применения СОТС обусловлена разработкой рациональных ее составов и технологией приготовления. Более того, в некоторых случаях процессы приготовления СОТС можно осуществлять одновременно с их механохимической активацией.
В основе технологии приготовления СОТС лежит процесс перемешивания компонентов различными способами, включающими процессы механического перемешивания, перемешивание сжатым воздухом, перемешивание с использованием различного рода физико-химических явле-
ний. Одновременно с процессами перемешивания жидкостей могут решаться вопросы активации ее компонентов. Активация компонентов СОТС может происходить через поглощение фотона, ионизацию, вызванную электронным ударом, разрывом химических связей и т.п. [1]. Сложность и неоднозначность протекающих процессов при перемешивании жидкостей требует более тщательного их изучения. Более того, одновременно возникает потребность управления реологическими и технологическими характеристиками жидкостей непосредственно при их приготовлении.
Постановка задачи. С целью повышения технологических возможностей СОТС (в нашем случае - водной эмульсии эмульсола МС) и улучшения ее реологических свойств было разработано специальное устройство [5], в котором процессы перемешивания компонентов эмульсола происходили одновременно с их химической активацией. Процессы перемешивания технологиче-
