Несмотря на кризис, совершенно не реагирующий на наши «антикризисные меры», мировая наука развивается, и мы уже на пороге новой научно-технической революции. Вот что сообщает радиостанция «Немецкая волна»:
«В Генновере на крупнейшей в мире промышленной выставке можно увидеть, какие перспективы открывает перед машиностроителями порожденная Интернетом четвертая индустриальная революция.
Вспомним: изобретение паровой машины в XVIII веке вызвало первую индустриальную революцию. Следующий качественный скачок произошел в промышленности в начале XX века при переходе на конвейерное производство. Затем, с 1960-х годов, процессы на предприятиях начали кардинально меняться благодаря внедрению компьютеров. И вот сейчас мы стали свидетелями стремительно нарастающей четвертой индустриальной революции, движущей силой которой является Интернет.
Немецкие фирмы вкладывают рекордные суммы в научные разработки. Например, в автомобильной промышленности. Поскольку требования к качеству и безопасности автомобилей неуклонно растут, производители заинтересованы в возможности контролировать работу основных систем и деталей уже выпущенных и проданных машин. Иными словами, завод хочет оставаться с ними в контакте, и благодаря Всемирной сети это возможно.
В самом недалеком будущем любой автомобиль станет частью Интернета. Машина сможет «разговаривать» со своим производителем и, к примеру, сообщать ему, что нуждается в досрочном техобслуживании. Сенсоры в режиме онлайн будут оповещать, например, о перегреве, вибрации, преждевременном износе определенного узла или, скажем, о непривычных звуках.
Подобные интеллектуальные цифровые системы впредь будут устанавливать на любых машинах и станках, но прежде всего на оборудовании таких системообразующих объектов, как, например, электростанции. Каждый узел станка, поточной линии или машины будет заниматься самодиагностикой и затем спрашивать в Интернете: «Я все еще в нормальном состоянии? Или, может быть, уже поистерся? Может, меня пора заменить?».
Подобные решения будут иметь целый ряд преимуществ для самих производителей.
Так, компании смогут лучше планировать выпуск и поставку запчастей, они получат возможность отслеживать, насколько часто те или иные узлы сталкиваются с определенными проблемами, и своевременно вносить необходимые инженерно-конструкторские изменения. К тому же они смогут целенаправленно информировать клиента о необходимости заменить тот или иной узел.
Наконец, производители смогут проверять, использует ли клиент качественные фирменные запчасти или прибегает к дешевым подделкам. Проблема эта весьма остро стоит сегодня перед многими немецкими, и, в целом, западными машиностроительными компаниями, столкнувшимися с потоком контрафактной продукции из азиатских стран, прежде всего из Китая.
Для проверки подлинности запчастей в оборудование будут встраивать чипы, знающие, где в Интернете находится соответствующая документация производителя. При замене деталей они будут проверять «новичков» и сверять полученную информацию с родной базой данных. Ведь от качества запчастей зависит жизнь человека.
Таким образом, машиностроительная продукция впредь будет существовать как бы в двух ипостасях. Одна - реальная, «железная», а другая - виртуальная, в виде набора цифровых данных. Таково одно из многочисленных направлений развития той самой «Индустрии 4.0», которая стала главной темой нынешней Ганноверской ярмарки, и которая открывает огромные возможности для инновационного развития».
Невероятно, но до чего технологии усовершенствуются и развивается наука. Она очень быстро прогрессирует и это радует. По статистике каждые 7-9 дней в мире происходят новые открытия. И как жалко, что российские ученые-машиностроители, еще недавно занимавшие первое место в мире по количеству регистрируемых изобретений, на этом празднике жизни практически отсутствуют.
Развитие солнечной энергетики вот получило новый импульс благодаря недавнему открытию, которое сделал житель Бивертона (Англия), двенадцатилетний мальчик, - он при помощи своего учителя Вильяма Яна, смог создать новую солнечную батарею. Он предположил, что солнечная энергетика может использоваться значительно эффективнее, и спроектировал и изготовил 3D модель, которая поглощает как видимые, так и невидимые солнечные лучи.
Благодаря исследованиям юного ученого солнечная энергетика сможет давать в 600 раз больше энергии с единицы площади, чем сейчас!
А поток энергии от Солнца невообразимо огромен. Действительно, количество энергии, поступающей на Землю от ближайшей к нам звезды, колоссально. Всего за три дня Солнце посылает Земле столько энергии, сколько содержится ее во всех разведанных нами запасах топлива! И хотя только третья часть этой энергии достигает Земли — остальные две трети отражаются или рассеиваются атмосферой, — даже эта ее часть более чем в полторы тысячи раз превосходит все остальные, используемые человеком источники энергии, вместе взятые! В сравнении с этим богатством наши нелепые и чудовищно опасные «энергопротезы» вроде атомной энергетики выглядят смешными уродцами. Собери мы хотя бы один процент этого энергетического потока, и мы будем иметь энергии в полтораста раз больше, чем сейчас, и при этом без всякого риска "перегреть" планету.
Объем производства солнечных батарей растет в среднем на 30-40% в год. В 2009 г. в мире было произведено батарей на установленную мощность более 7 ГВт. Согласно прогнозам, общий объем установленных фото-энергосистем в 2030 г. превысит 150 ГВт. Но и это еще не предел в данной отросли. В 2025 году ученные настолько усовершенствуют солнечные батареи, что те будут эффективно работать и ночью при лунном свете.
Вообще производство возобновляемой энергии и сокращение традиционной энергетики – главный тренд наступившего века. Весьма ощутимы успехи развития ветроэнергетики в мире, где ежегодный прирост мощности в последнее пятилетие составляет 30 % и более.
Нет, зря я погорячился насчет роли наших соотечественников в этой наступившей научно-технической революции. Вот Европейская комиссия выделила 2 млрд. евро на научные исследования. Эти деньги пойдут в основном на изучение графена – материала будущего, открытого Геймом и Новоселовым, нашими соотечественниками. Бывшими, конечно. Наше «Сколково» и прочее «нано» ничем кроме разворовывания бюджета не отличилось.
Вот еще сенсация: корпорация IBM разработала чип, который значительно упрощает передачу данных, используя для этого вместо электрических сигналов световые импульсы. Это сильно ускорит работу компьютеров в недалеком будущем.
И опять назад, к автомобилям. Эксперты хором предвещали кончину традиционного автомобиля. Электромобиль - вот светлое будущее. Но, подсчитав экологический баланс, убедились: списывать двигатель внутреннего сгорания явно рано.
Зато суета вокруг электромобиля породила новый тренд - более экономичные двигатели внутреннего сгорания (ДВС). Не случайно глава корпорации Ford Алан Малэлли специально прибыл из Детройта в Кёльн, чтобы поцеловать новый трехцилиндровый мотор, потребляющий менее 5 литров бензина на 100 километров, иронизирует та же «Немецкая волна».
Главный недостаток электромобиля - аккумуляторы, ведь их зарядка идет слишком долго. К тому же они дороги, недолговечны и недостаточно емки. Лоббисты электромобиля упирают на то, что среднестатистический водитель проезжает в день не более 40 километров. А заряжать аккумулятор можно ночью, когда электроэнергия дешевле.
Но вот как видится эта аргументация потребителю: «Мне нужна другая машина, потому что я в среднестатистические нормы не вписываюсь. Мне, например, надо ночью бабушку из аэропорта забрать. А электромобиль на зарядке стоит. И вообще, зачем покупать машину, которая стоит в три раза дороже, может втрое меньше, да и пользы климату приносит мало?».
И действительно, пока электроэнергию мы получаем преимущественно на тепловых электростанциях, выброс парниковых газов от сжигания угля и нефти сводит на нет экологические преимущества электромобиля перед моторами внутреннего сгорания.
Так вот, сейчас пришли к выводу, что лучшее в электрокарах - это их влияние на эволюцию двигателей внутреннего сгорания!
Конечно, крупные автоконцерны электромобиль в утиль еще не сдали, прогресс идет и все может враз поменяться. Но ставку делают на более экономичные двигатели внутреннего сгорания. Их потенциал еще далеко не исчерпан. Перспективные ДВС просто поражают. Расход топлива концепт-кара от Volkswagen - всего 1 литр на 100 км!
Развитие налицо. В 2009 году Евросоюз ввел норму: в среднем не более 146 граммов выброса углекислого газа на один километр пробега для новых автомобилей одной марки. К 2015 году норму снизят до 130 граммов. К 2025 году выброс должен быть сокращен вообще до 70 граммов. А это означает, что среднестатистическое потребление автомобиля может снизиться до 3 литров бензина или 2,6 литра дизельного топлива на 100 километров.
Утопия? Нет, говорят эксперты. Снижение рабочего объема двигателей, непосредственный впрыск топлива, турбонаддув, независимые вариабельные распределительные валы, отключение цилиндров, система «старт-стоп» - это лишь некоторые возможности сократить потребление, не потеряв при этом в мощности двигателей.
Вот такие семимильные шаги прогресса. Опять же о кризисе: он, конечно, бяка, но вместе с тем нельзя не признать, что кризисы - одновременно и двигатели прогресса. Это как некоторые животные меняют кожу, из которой выросли, на более просторную и комфортную. Кризис пройдет, а новая техника останется. Жалко, повторяю, что наш талантливый народ волею его сумасбродной истории оказался на обочине. Ничего, лет через 500 догоним. А кому невтерпеж – выход всегда есть. Даже два: Внуково и Шереметьево.
Валентин Спицин.