Производство материалов: Бизнес-идеи, Технология на 2021 год

Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций

Информация по профилю

В настоящее время кафедра «Производство строительных материалов, изделий и конструкций» (ПСМИК) обучает и выпускает бакалавров по направлению 08.03.01 – «Строительство» по профилю «Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций».

На кафедре ПСМИК действует научная школа «Самарская школа материаловедов», которая, продолжая традиции основателей школы профессоров А.А. Новопашина, Т.Б. Арбузовой. Кафедра являлась инициатором проведения Академических чтений РААСН по строительному материаловедению (1995 и 2004 гг.).

С каждым годом появляется все больше новых строительных материалов, используемых для строительства зданий и сооружений и для отделки помещений. В рамках учебного процесса студенты получают знания и навыки в области: современных строительных материалов; технологий производства разнообразных строительных материалов; требований к сырью для производства строительных материалов; возможности получения материалов с регулируемыми свойствами; перспектив развития промышленности строительных материалов.

Достоинствами профессии являются: универсальность; высокая востребованность на предприятиях строительной отрасли.

Виды деятельности выпускника (кого готовят), что может выпускник

Выпускники, освоившие данную программу бакалавриата готовы к выполнению следующих видов профессиональной деятельности:

• изыскательская и проектно-конструкторская;
• производственно-технологическая и производственно-управленческая;
• экспериментально-исследовательская;
• монтажно-наладочная и сервисно-эксплуатационная;
• предпринимательская в области производства и применения строительных материалов, изделий и конструкций.

Основные дисциплины

• Строительные материалы. Вяжущие вещества. Керамические и плавленые материалы. Кровельные материалы. Материалы для ремонта и реконструкции.
• Методы испытаний строительных материалов и изделий. Механическое оборудование предприятий строительной индустрии. Теплотехника и теплотехническое оборудование. Производство ремонтных работ.
• Технология изоляционных строительных материалов и изделий. Технология полимерных строительных материалов. Современные технологии производства теплоизоляционных материалов. Постановка и совершенствование технологических процессов.
• Проектирование предприятий по производству железобетонных изделий и конструкций. Проектирование предприятий по производству керамических изделий.
• Экологические аспекты производства строительных материалов и многие другие дисциплины.

Виды деятельности выпускника (кого готовят), что может выпускник

Выпускники, освоившие данную программу бакалавриата готовы к выполнению следующих видов профессиональной деятельности:

• изыскательская и проектно-конструкторская;
• производственно-технологическая и производственно-управленческая;
• экспериментально-исследовательская;
• монтажно-наладочная и сервисно-эксплуатационная;
• предпринимательская в области производстве и применения строительных материалов, изделий и конструкций.

Основные дисциплины Студенты специальности изучают следующие дисциплины:

• Строительные материалы. Вяжущие вещества. Керамические и плавленые материалы. Кровельные материалы. Материалы для ремонта и реконструкции.
• Методы испытаний строительных материалов и изделий. Механическое оборудование предприятий строительной индустрии. Теплотехника и теплотехническое оборудование. Производство ремонтных работ
• Технология изоляционных строительных материалов и изделий. Технология полимерных строительных материалов. Современные технологии производства теплоизоляционных материалов. Постановка и совершенствование технологических процессов
• Проектирование предприятий по производству железобетонных изделий и конструкций. Проектирование предприятий по производству керамических изделий.
• Экологические аспекты производства строительных материалов и многие другие дисциплины.

Возможные сферы деятельности выпускников

Бакалавры, выпускаемые кафедрой, могут работать:

• на предприятиях по производству строительных материалов, изделий и конструкций;
• в организациях, которые осуществляют экспертизу строительных материалов;
• в проектных институтах;
• в организациях, реализующих строительные материалы;
• преподавателями высших учебных заведений.

Примеры трудоустройства выпускников

Вчерашние выпускники специальности «Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций» работают инженерами, технологами, заведующими лабораториями, руководителями на предприятиях Самарской области (ОАО «Самарский гипсовый комбинат», ОАО «Самарский комбинат керамических материалов», ООО «Самарский Стройфарфор», ООО «Древо», заводах ЖБИ) и других регионов, в научно-исследовательских и проектных организациях (г. Москва, г. Самара), обучаются в магистратуре и аспирантуре, преподают и работают в СамГТУ и других вузах, а также в школах и лицеях г. Самары и области.

Компании, с которыми сотрудничает кафедра, связь с предприятиями, где проходит практика:

Список организаций – партнёров:

1. Некоммерческая организация «Союз производителей керамзита и керамзитобетона» и АО «НИИКерамзит»
2. ООО «Самарский Стройфарфор»
3. ООО «ИНКОН».
4. ООО «Стройинвест».
5. ООО СПКП «Регион».
6. ООО «Строй-Гарант».
7. ООО «Волгатрансстрой–9».
8. ООО «АКСМ».
9. ООО «Газпром трансгаз Самара».
10. ООО «СтройЭконом».
11. ООО «ХайдельбергЦемент Волга».
12. ООО «Авиакор»;
13. ООО «Древо»;
14. ОАО «Самарский гипсовый комбинат»;
15. ОАО «Самарский комбинат керамических материалов».

Кафедра «Производство строительных материалов, изделий и конструкций»

Наш адрес: 443001 г.Самара ул. Молодогвардейская 194, корп. 2, каб. 115

Кафедра: 8 (846) 242-37-02

Наш е-mail: [email protected]

как новые материалы влияют на промышленное производство

​Уже в ранние исторические эпохи — в каменном, бронзовом и железном веках — появление новых материалов позволяло расширить пределы человеческих​ устремлений и достижений.

В 21-м веке требования, возникающие в передовых отраслях промышленности, к примеру, аэрокосмической и автомобильной, раздвигают границы возможностей материалов, поднимая их на невиданный до этого уровень.

Человеку всегда было свойственно искать способы для осуществления своих желаний. Великолепный пример этому — автомобильная промышленность. Когда специалисты компании Форд составляли список материалов, необходимых для автомобилей будущего, они включили в него некоторые материалы, от которых при определенных обстоятельствах может зависеть жизнь людей. Профессор Пим ван дер Ягд, технический руководитель Центра инженерных исследований Ford, внёс в список такие материалы, как сталь нового типа, в три раза более прочная, чем сталь, используемая в настоящее время, пенопласт, обеспечивающий стабильность конструкций в случае аварии, а также композитные нанонаполнители, позволяющие значительно уменьшить массу и одновременно увеличить прочность (источник: http://articles.sae.org/12297/)

Современная аэрокосмическая промышленность также находится в постоянном поиске более легких, прочных и термостойких материалов, которые могли бы способствовать сокращению выбросов, уменьшению расхода топлива и увеличению скорости. Именно поэтому в авиационной отрасли композиты также относятся к самым ходовым материалам.  По словам д-ра Элеанор Мерсон, специалиста в области исследования композитов, «тридцать лет назад композиты составляли от пяти до шести процентов в конструкции самолета. Сегодня коммерческие самолеты, такие как Dreamliner, состоят из композитов примерно на 50%». 

Композиты на основе углеродного волокна весят в пять раз меньше стали и при этом гораздо прочнее. К примеру, у Dreamliner композиты на основе углеродного волокна используются при производстве крыльев, хвоста, дверец, фюзеляжа и элементов салона, благодаря чему самолеты становятся значительно легче. А когда речь идет о самолетах, значение имеет каждый килограмм. Эксперты считают, что уменьшение массы коммерческого самолета даже на один килограмм позволяет сократить расходы на эксплуатацию примерно на 2000–3000 евро в год. 

 

Lamborghini, «нашпигованный» композитами

Композитные материалы все чаще используются при производстве автомобилей, лопаток ветровых турбин и другой продукции. К примеру, многие детали BMW electric i3 выполнены из композитов. Специалисты BMW говорят, что благодаря уменьшенной массе автомобили могут проходить не менее 160 км на одной заправке. Эффектный Veneno Roadster от Lamborghini буквально «нашпигован» деталями из композитов, которые делают его более легким и позволяют разгоняться с 0 до 100 км/ч всего за 2,9 секунды. Композиты являются более дешевыми материалами и производятся большим количеством компаний, хотя изготовление высококачественных композитов по-прежнему является трудоемким процессом, требующим высоких температур и идеальной чистоты рабочей зоны. Обработка этих высококачественных композитов представляет собой еще более сложную задачу.

«Основная трудность связана с резанием и, в особенности, со сверлением отверстий в композитных материалах», — говорит Мерсон, которая занимается исследованием композитов специально для Sandvik Coromant. «Конструкция самолета предполагает десятки тысяч отверстий. При этом углеродное волокно — чрезвычайно абразивный материал, поэтому сверла изнашиваются моментально».

Существует вероятность, что в будущем композиты станут еще более прочными за счет использования волокон, разрабатываемых на наноуровне. Также предполагается, что ученые смогут создавать практически идеальные материалы на молекулярном уровне. Специалисты немецкой химической компании Alt​ana AG считают, что крошечные углеродные нанотрубки могут иметь прочность в 400 раз выше, чем сталь или алюминий, и в 20 раз выше, чем обычное углеродное волокно.

​

 

Использование графена при производстве смартфонов

Такие материалы, как графен и квазикристаллы, за которые их создатели были удостоены Нобелевской премии, выглядят еще более перспективными в плане прочности и могут совершить настоящую революцию в промышленном производстве. Их широкое применение в различных отраслях промышленности не заставит долго ждать себя.

В прошлом году одна китайская компания уже начала использовать зерна графена при производстве сотовых телефонов с целью улучшения проводимости. Частицы квазикристаллов интегрируются в металлические хирургические инструменты и сковороды, что увеличивает их прочность. В ожидании крупных технологических прорывов в исследования графена постоянно вкладываются значительные средства. Графен имеет прочность в 200 раз выше, чем сталь, и является самым тонким материалом в мире (в 1 миллион раз тоньше человеческого волоса). В то же время исследователи, работающие в различных компаниях и университетах, уделяют серьезное внимание усовершенствованию известных материалов и технологий.

Облегченные алюминиевые сплавы постепенно вытесняют высокопрочную сталь при производстве бамперов, противоударных балок дверей и компонентов системы пассивной безопасности. Использование сверхтвердых сплавов, стойких к воздействию экстремальных температур, в авиационных двигателях, позволяет оптимизировать процесс преобразования энергии и сократить расходы на топливо.

 

Покрытия тверже, чем сталь

Физическое осаждение из газовой фазы (PVD) и химическое осаждение из газовой фазы (CVD) представляют собой технологии нанесения покрытия в виде очень тонкой, но при этом твердой и термостойкой пленки. Они начали использоваться в 1980-х годах и по-прежнему широко распространены при производстве механических, оптических и электронных приборов.

Компания Sandvik Coromant использует эти технологии для увеличения твердости поверхностей режущих пластин. Основа режущей пластины выполнена из твердого сплава, состоящего в основном из карбида вольфрама и кобальта.

«Добавление слоя PVD толщиной от 2 до 10 микрон увеличивает срок службы режущей пластины на 100%, — уверяет д-р Матс Алгрен, специалист в области физики материалов и руководитель подразделения PVD в Sandvik Coromant. — Это позволяет нашим клиентам не только использовать режущие пластины в течение более долгого времени, но и увеличить производительность за счет более высоких значений скорости резания и подачи».

Текущие исследования сосредоточены на создании еще более твердых покрытий, призванных удовлетворить спрос на износостойкие материалы.

«За последние годы мы развили нашу способность управлять процессом создания новых покрытий, — говорит д-р Алгрен. — Благодаря микроскопам мы можем увидеть структуру материала до самых атомов, что помогает нам тщательно анализировать новые варианты, прежде чем претворять их в жизнь».

В 2013 г. компания Sandvik Coromant запатентовала свое покрытие CVD — Inveio™. С кристаллами, ориентированными в одном направлении, Inveio стало настоящим скачком вперед в отношении твердости и износостойкости.

Благодаря использованию более прочных материалов также отпадает необходимость в большом количестве жестких компонентов в рамках одной конструкции. Конструкторы получают большую свободу в выборе материалов для различных деталей автомобиля или самолета. Некоторые детали не должны быть слишком прочными. Такова философия Яна Сколи, бывшего главы отдела промышленного проектирования в Airbus, где он занимался, в основном, проектированием кабин самолетов. Ныне руководитель отдела промышленного проектирования в C&D Zodiac, Сколи говорит, что для него источником вдохновения являются кости птиц. «Они достаточно прочные там, где это необходимо, но при этом легкие и открытые там, где требуется гибкость».

 

Невероятная переработка

В то время как автомобили и самолеты используют меньше энергии и производят меньше выбросов благодаря новым материалам и конструкциям, все большее значение приобретает возможность переработки. К примеру, многие композиты производятся с помощью адгезивных связующих веществ, которые с трудом поддаются отделению и повторному использованию, однако последние алюминиевые сплавы для автомобильной промышленности создаются с прицелом на дальнейшую переработку.

В сущности, возможность переработки стала движущей силой в автомобильной промышленности. Согласно требованиям правительств большинства европейских стран 85% материалов, используемых при производстве автомобилей, должны поддаваться переработке. «Автомобильные компании тщательно проверяют каждую деталь на предмет соответствия этим требованиям», — говорит Арьен Бонгар, аналитик в одной из немецких автомобильных компаний.

Эта задача — обеспечить возможность переработки материалов — будоражит воображение. Так, специалисты Ford начали использовать пшеничную солому и сою при производстве элементов отделки салона, а также исследовать скорлупу кокосовых орехов, морковь и зерно на предмет создания новых органических пластиков. В планах компании — довести долю биоразложимых материалов в производстве элементов отделки салона до 100%.

«Важное значение приобретает создание альтернативных материалов, а также разработка рентабельных процессов замещения и переработки», — считает д-р Анна Хультин Стигенберг, ведущий специалист R&D в Sandvik Coromant, которая до недавнего времени являлась председателем международного руководящего комитета Европейского сообщества знаний и инноваций в области сырьевых материалов — инициативы, объединяющей более 100 компаний и исследовательских институтов и нацеленной на стимулирование разработок экологически безопасных материалов.

 

На молекулярном уровне

Но почему не довольствоваться материалами, которые уже существуют? Люди развивают свои способности в области разработки совершенно новых материалов — материалов со специальными свойствами.

«Мы достигаем все лучших результатов в разработке новых материалов на молекулярном уровне, используя самые современные микроскопы и компьютерные программы», — говорит Анна Хультин Стигенберг.

С тех пор как около 550 года до нашей эры закончился железный век, ни один конкретный материал не дал имя новому периоду в развитии человечества. Многие академики говорят, что мы живем в «пластиковом веке». Однако в будущем наша эпоха может получить название «Век новых материалов», при этом их влияние на развитие человечества может оказаться даже сильнее, чем мы можем представить себе сейчас.

​

Производство строительных материалов

В промышленности строительных материалов имеется ряд возможностей для энергетической оптимизации производства материалов, таких как цемент или гипс, и, следовательно, снижения затрат на энергию. Это же касается и обработки камней, земли и руды, например никелевой руды. Инженеры компании SAACKE, имея глубокие технические знания, полностью раскрывают этот энергосберегающий потенциал. Широкий ассортимент выпускаемой продукции, предлагаемый компанией SAACKE, обеспечивает чистое и эффективное сжигание самых разных видов топлива.

Компания SAACKE предлагает:

• меры по снижению уровня выбросов и повышению производительности;

• концепции энергетической оптимизации процесса;

• горелочные устройства и генераторы горячего газа, например для:

  • нагрева;

  • сушки;

  • кальцинирования;

  • гранулирования;

  • процессов термической обработки материалов.

Компания SAACKE предлагает целый ряд продуктов и услуг, которые, основываясь на многолетнем опыте в энергетическом использовании отходов, а также в проектировании установок, могут иметь решающее значение в повышении производительности вашего цементного завода.

Для подготовки основных веществ, высушиваемых во время процесса размалывания, отлично подходит генератор горячего газа CCS. Он может комбинироваться различными горелками и благодаря этому работать на самом разном топливе. Компания SAACKE имеет международный опыт в применении нефти, газа и угольной пыли в качестве топлива. Кроме того, компания SAACKE предлагает комплексные системы газо- и нефтеснабжения для процесса производства цемента.

Турбулентные горелки серии SSB отлично зарекомендовали себя как устройства для нагревания потоков газа в процессе производства цемента. Предложенное компанией SAACKE переоборудование имеет большое экономическое преимущество в этой области: установка дополнительных горелок SSB для подогрева отработанного воздуха из охладителя значительно повышает эффективность установки.

Генератор горячего газа CCS применяется для кальцинирования в производстве гипса. Генератор горячего газа может комбинироваться как горелкой серии SKVG с ротационной форсункой, так и турбулентной горелкой серии SSB-D для сжигания угольной пыли. Так как горячий газ во время процесса обжига гипса вступает в непосредственный контакт с гипсом, очень важно обеспечить полное и очень чистое сгорание для получения гипса белого цвета. Горелочное оборудование компании SAACKE обеспечивает чистое сгорание — даже при использовании угольной пыли в качестве топлива.

Серия SSB — это экономически выгодная возможность обеспечить прямой нагрев гипсоварочных котлов без подключения камеры сгорания. Эти горелки могут оснащаться специальным смесительным устройством топлива   и воздуха, что обеспечивает, рециркуляцию дымовых газов. Такая система значительно снижает затраты энергии в производстве.

Сушка руды — это еще одна возможность использования генераторов горячего газа. В реализованном компанией SAACKE проекте по кальцинированию никеля в качестве топлива используется угольная пыль. Для сжигания используется горячий отработанный воздух с температурой 600 °C из предшествующего по технологическому потоку процесса, вследствие чего значительно снижаются затраты энергии.

 

 

Технология производства современных строительных материалов

Качество строительных материалов и долговечность конструкций являются одной из актуальных задач современного строительства. Приоритетными направлениями развития промышленности строительных материалов является обеспечение высоких эксплуатационных свойств и конкурентоспособности продукции, снижение энергоемкости технологических процессов получения, использование местных сырьевых ресурсов, а также увеличение объемов производства.

Новый этап развития общества связан с созданием комфортной среды обитания человека, в том числе за счет использования достижений строительного материаловедения. Для реализации этого необходимы новые подходы и приемы проектирования и синтеза строительных материалов, заключающиеся в рациональном выборе сырья и комплекса современных модификаторов, позволяющих достичь заданные физико–механические характеристики строительных материалов и изделий из них.

Тенденция повышения стоимости теплоэнергетических ресурсов приводит к необходимости повышения теплозащиты зданий. В связи с этим проблема снижения теплопотерь в зданиях потребовала создания эффективных теплоизоляционных материалов. Однако следует отметить, что в современном строительстве для повышения тепловой защиты зданий в большинстве случаев используются полимерные материалы, для которых, кроме негативного воздействия на человека вредных химических веществ, характерной особенностью являются процессы старения и деградации. Наиболее благоприятными, с этой точки зрения, для обеспечения комфортных и безопасных условий проживания являются минеральные теплоизоляционные материалы, например, автоклавные и неавтоклавные ячеистые бетоны.

В настоящее время всё большее применение в строительстве находят модифицированные мелкозернистые бетоны, изготавливаемые с использованием мелких фракций щебня (щебень 5 – 10 мм) или бесщебеночные бетоны, изготавливаемые с использованием нескольких фракций песка. Современные технологии изготовления бетонных смесей позволяют получать как традиционные бетоны средних классов, так и высокопрочные — прочностью до 100 -150 МПа.

Производство строительных и отделочных материалов представляет собой огромную отрасль промышленности с широкой номенклатурой изделий. Однако, следует отметить, что качество строительных материалов, с которыми мы сталкиваемся каждый день и, более того, живем в их «окружении», зачастую оставляет желать много лучшего.

Не секрет, что многие недобросовестные производители не указывают состава, свойства материалов или указывают состав, не соответствующий действительности и т.д. Это, если посмотреть на проблему, с одной стороны. С другой стороны, если использовать даже качественные строительные материалы, то при некачественном производстве работ можно получить неудовлетворительный результат. В отдельных случаях потребитель, приобретая хороший материал, при недоброкачественном его применении просто выбрасывает деньги на ветер.

Таким образом, качество строительных материалов и технологии производства работ являются сегодня огромной проблемой для потребителя.

В рамках своих компетенций постараемся ответить на вопросы, касающиеся некоторых современных строительных материалов и проконсультировать по вопросам их характеристик, свойств, возможности и целесообразности применения в тех или иных условиях эксплуатации.

 

Производство материалов на основе базальтового непрерывного волокна

Организация производства материалов является важной в плане повышения экономической рентабельности производства базальтового непрерывного волокна (БНВ) и выхода на конечных потребителей продукции — материалов на основе БНВ. При организации производства БНВ целесообразно организовать его переработку в материалы. Для начала это может быть базальтовая фибра, базальтопластиковая арматура и профили, а затем более сложные производства композиционных труб и изделий, дорожных и армирующих сеток, различных видов тканей. Стоимость БНВ в материале и изделии увеличивается в 2 – 4 раза. Политика Компании состоит в поставке комплекса технологического оборудования для производства БНВ и оборудования для производства материалов на основе БНВ.

Базальтовая фибра

Базальтовая фибра Базальтовая фибра (рубленое волокно)  будет востребована в больших объемах в строительстве и дорожном строительстве для армирования бетонов и асфальтобетонов. Применение фибры одно из наиболее эффективных методов упрочнения бетонов, используемых для  фундаментов, свай, стеновых конструкций, перекрытий, стяжек, полов, а также для армирования асфальтобетонов дорожных покрытий. Добавление 1,5 – 2 кг фибры на 1 м3 бетона обеспечивает объемное армирование (в 1 см3 будет около 100 волокон диаметром 15 – 18 мкм, длиной 12 мм). Объемное армирование бетонов и асфальтобетонов дает значительный эффект: увеличение прочности на сжатие 20 — 25%; на растяжение при изгибе 200 – 230 %; повышение морозостойкости в 1.6 – 2 раза, трещиностойкости при нагрузках и динамических нагрузках.  Сроки межремонтной эксплуатации асфальтобетонных и бетонных покрытий автодорог, армированных фиброй, увеличивается в 1.6 – 2.0.

Подробнее можно посмотреть в статье «Материалы на основе базальтовых  волокон в дорожном строительстве»

Производство базальтовой фибры производится на двух типах оборудования: на рубочных машинах, которые производят рубку ровинга; на машинах прямого действия, которые  производят одновременно вытяжку первичных волокон из фильерного питателя и его рубку.   Прямой способ рубки требует существенно меньших трудозатрат и применяется при больших объемах производства фибры.                                             

Производство композиционных материалов и изделий.

Базальтопластиковая арматура. Профили. Трубы.

Компания разработала три типа оборудования (пультрузионных линий) для производства базальтопластиковой арматуры. Поставки пультрузионных линий осуществляются для заводов БНВ. На фото представлен образец пультрузионной линии для производства базальтопластиковой арматуры, профилей.

Шпулярник пультрузионной линииПультрузионная линия для производства профильных базальтопластиков и арматуры

Линия по производству базальтопластиковой арматуры

Базальтопластиковая арматура двух типов и профили.

Производство и применение базальтопластиковой арматуры имеет большую перспективу. Прочностные характеристики базальтопластиковой арматуры (БПА) в 2 – 2.5 превосходят стальную арматуру, БПА не подвержена коррозии. Развитие производства БНВ и базальтопластиковой арматуры (БПА) таково, что стоимость продаж на 10 – 20% ниже стоимости стальной марки А3. Московским НИИ Железобетона проведены исследования БПА, разработаны Технические условия ТУ 5769 – 249 — 35354501 – 2007 и Технические рекомендации «Применения неметаллической арматуры периодического профиля в бетонных конструкциях» ТР 013-1-04. В США разработан и принят стандарт на композиционную арматуру ASTM. Испытания арматуры проведены еще в ряде стран. Базальтопластиковая арматура, благодаря своим преимуществам и более низкой стоимости, будет постепенно вытеснять традиционную стальную арматуру. Объемы производства базальтопластиковой арматуры в ближайшие годы будут расти в геометрической прогрессии.

Материалы по применению БПА и базальтовой фибры: «Применение материалов на основе базальтового непрерывного волокна в строительстве»

 

Образцы труб на основе БНВ и стекловолокна (СВ), произведенные на пультрузионной установкеНесущие жилы для проводов ЛЭП

Композиционные трубы, трубы больших диаметров, емкости, баллоны высокого давления на основе ровинга БНВ.

Оборудование для производства труб диаметром до 500 мм

Оборудование для производства труб диаметром до 500 ммОборудование для производства труб диаметром до 500 мм

Технологическое оборудование для производства труб большого диаметра, баллонов и емкостей из ровинга БНВ методом намотки.

 

Базальтопластиковые трубы, емкости, баллоны также имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными стальными: не подвержены коррозии, не требуют изоляции и проведения сварочных работ,  большие сроки эксплуатации, при равной прочности в 6 – 8 раз легче. Стоимость базальтопластиковых труб на 10 – 25% меньше стальных.

Производство дорожных (геотекстильных) и армирующих сеток.

Повышение требований к качеству автомобильных дорог требует применения геотекстильных и армирующих материалов. В Европе, США, КНР, России, Украине и других странах приняты стандарты на применение геотекстильных  сеток в дорожном строительстве. Потребности в дорожных сетках весьма значительны. БНВ является лучшим материалом для производства дорожных сеток. БНВ имеет высокую прочность, не тянется под нагрузками и долговечно в эксплуатации.

«Применение материалов на основе базальтовых  волокон в дорожном строительстве»

Дорожные сетки БНВ Оборудование для производства дорожных сеток

Сетки производятся в два этапа: на вязально-прошивных машинах  из ровинга БНВ плетутся сетки с крупной ячейкой, которые затем пропитываются связующим и сушатся. Армирующие сетки с ячейками 4х4, 5х5 мм производятся из крученых нитей на ткацких станках, затем также пропитываются и сушатся в сушиле. Армирующие сетки используются в строительстве и для армирования отрезных абразивных кругов.

Образцы сеток БНВТкацкий станок для производства армирующих сеток

Производство технических тканей БНВ

Потребность в технических тканях растет по мере более широкого применения композиционных материалов. В настоящее время технические ткани производятся на основе стеклянных, углеродных, арамидных и химических волокон. Ткани на основе БНВ востребованы на мировом рынке и являются экспортной продукцией. Заказчиками на ткани БНВ являются производители композиционных материалов, рулонных и листовых пластиков, кровельных и гидроизоляционных материалов, производители плат для электроники и др.

Производство тканей на ткацких станках Образцы тканей БНВ Производство тканей на ткацких станках

Нетканые материалы на основе БНВ

Производство матов из рубленого волокна

Маты из рубленого волокна используются для производства композиционных изделий сложной формы: бамперы, торпеды, обтекатели для автомобилей, в малом и большом судостроении, вагоностроении, строительстве и многих других отраслях.

Мировая потребность в матах рубленого волокна составляет сотни тысяч тонн.
Технологические линии для производства матов имеют высокую производительность 1000 – 2000 тонн в месяц. Процесс производства автоматизирован.

Производство матов БНВ имеет хорошую перспективу.
Компания поставляет технологическое оборудование «под ключ».

Мат из рубленого волокнаТехнологическая линия производства матов из рубленых волокон

Иглопробивные материалы и базальтовая бумага

Нетканые материалы из БНВ: тонкие холсты (бумага) марок ВС, холсты ВМС, иглопробивные холсты ВМС (N) являются исходными материалами для производства фильтров, армирующим материалом для композиционных, тепло и звукоизоляционных материалов и изделий. Нетканые материалы — абсолютно негорючие, являются огнестойкими и термостойкими материалами для противопожарной защиты высотных зданий, ответственных промышленных объектов, пожароопасных объектов (заводы нефтехимической промышленности), транспортных средств и производства фильтров. Перспективными в производстве являются нетканые материалы из рубленых базальтовых волокон: иглопробивные холсты; маты из рубленых волокон, тонкие холсты,  базальтовая бумага.

Нетканые материалы на основе БНВБазальтовая бумага используется для фильтров и композитов

Иглопробивной материал (холст) из рубленого БНВИглопробивной фольгированый материал из рубленого БНВ

Технологическое оборудование для производства материалов БНВ

Перечень технологического оборудования для производства материалов из БНВ:

• Рубочные машины.
• Установки для производства крученой нити.
• Пультрузионные технологические линии для производства арматуры.
• Пультрузионные технологические линии для производства прутков, профильных пластиков, труб малого диаметра.
• Оборудование для производства дорожных сеток.
• Оборудование для производства строительных и армирующих сеток.
• Технологические линии для производства матов из рубленого волокна. Оборудование для производства иглопробивных матов.
• Технологические линии для производства бумаги и тонких матов из рубленого волокна.
• Технологические линии для производства препрега.
• Технологические линии для производства рулонных пластиков.
• Технологическое оборудование для производства труб среднего и большого диаметра.
• Технологическое оборудование для производства баллонов для сжатых газов.
• Технологическое оборудование для производства емкостей.
• Технологическое оборудование для производства композиционных материалов и изделий методом напыления.
• Ткацкие станки различных типов для производства тканей из крученых нитей.
• Лентоткацкие станки.
• Вязально-прошивные машины.
• Станки для производства ровинговых тканей.

 

Технологическое оборудование поставляется по заявкам Заказчиков в зависимости от вида продукции, которую они хотят производить.

Образовательные программы | 08.03.01 Производство строительных материалов, изделий и конструкций (очно)

Описание программы

Производство строительных материалов, изделий и конструкций (ПСМиК) – про­филь под­го­тов­ки, выпускники которого являются специалистами в области строительного материаловедения и решают вопросы:

• организации производства стро­и­тель­ных ма­те­ри­а­лов, из­де­лий и кон­струк­ций,
• контроля качества,
• раз­ра­бот­ки новых ма­те­ри­а­лов, про­ек­ти­ро­ва­нию пред­при­я­тий по их про­из­вод­ству и экс­плу­а­та­ции,
• внед­ре­ния со­вре­мен­ных стро­и­тель­ных ма­те­ри­а­лов, а также энер­го- и ре­сур­со­сбе­ре­га­ю­щих тех­но­ло­гий.

Чему научитесь

• определять состав и свойства строительных материалов,
• контролировать соблюдение технологии производства,
• использовать современные оборудование и технологии производства строительных материалов,
• разрабатывать проекты производств строительных материалов.

Кем будете работать

Вы­пуск­ни­ки ПСМиК работают на: предприятиях по производству строительных материалов, изделий и конструкций; в проектных организациях, в организациях по сертификации и контролю качества строительных материалов, в строительных компаниях.
Возможные профессии: инженер-технолог, инженер ПТО, инженер-строитель, инженер-проектировщик, инженер технического надзора, прораб, инженер-сметчик.

Ключевые дисциплины

• Строительные материалы
• Технологические процессы в строительстве
• Вяжущие вещества
• Химия полимеров и технологии полимерных строительных материалов
• Технология бетона, строительных изделий и конструкций
• Технология отделочных и изоляционных материалов
• Технология строительной керамики
• Проектирование предприятий по производству строительных материалов, изделий и конструкций

Документы для поступления

• Документ, удостоверяющий личность и гражданство
• Документ об образовании (среднем общем или среднем профессиональном или высшем образовании)
• Свидетельства о результатах ЕГЭ — Русский язык, Математика, Физика (при наличии), Информатика и ИКТ (при наличии), Химия (при наличии), Иностранный язык (при наличии)
• Заявление абитуриента
• Согласие на обработку персональных данных
• Согласие на зачисление
• 4 фотографии 3х4
• Справка с места работы или копия трудовой книжки (при поступлении на заочную форму, при наличии)
  
• Договор для поступающих на платное обучение
  
• Документы, подтверждающие индивидуальные достижения (при наличии)
• Документы, подтверждающие права на прием в пределах особой квоты или преимущественного права зачисления (при наличии)

Вступительные испытания

Сроки приема

Прием документов для поступления

• Подача документов для поступления в ТГАСУ онлайн на сайте ab. tsuab.ru (с 18.06.2021).

*Стоимость обучения 2020/2021

Рязанская область наращивает производство материалов для дорожного строительства с помощью нацпроекта

Рязанская область наращивает производство материалов для дорожного строительства с помощью нацпроекта

Компания «Полимердор» подвела итоги активной фазы участия в национальном проекте «Производительность труда и поддержка занятости». Проект по оптимизации производственных процессов был реализован на потоке изготовления бентонитовых матов. Это материал нового поколения, который используется на объектах в нефтедобывающей, металлургической промышленности, при строительстве гидротехнических сооружений, а также на объектах промышленного и транспортного строительства.

Ежегодно предприятие производит около 24000 тонн этой продукции. Сегодня бентонитовые маты востребованы среди крупных компаний страны, таких как «Роснефть», «Сургутнефтегаз», «Росавтодор», «Газпромнефть» и других.

Предприятие «Полимердор» вошло в число участников национального проекта «Производительность труда и поддержка занятости» в декабре 2019 года. Менее чем через 3 года руководство компании планирует за счет предусмотренной господдержки и без дополнительных инвестиций нарастить производительность труда до 30%.

«Стратегия компании направлена на достижение организационного, финансового, технологического преимущества и для этого необходим комплексный подход, включающий оптимизацию процессов, обеспечение управленческой инфраструктуры и изменение образа мышления и поведения сотрудников. Участие в национальном проекте позволит нам, используя лучшие мировые и отечественные практики, внедрять инструменты бережливого производства. Эффект от участия в проекте мы ощутили, по итогам 6 месяцев производительность труда на участке производства бентонитовых матов выросла на 33%», — отметил Михаил Буторин, исполнительный директор ООО «Полимердор».

Первые месяцы из трех лет участия в национальном проекте на предприятии неотрывно с сотрудниками работали эксперты Федерального центра компетенций в сфере производительности труда (ФЦК). За это время специалисты в области внедрения бережливых технологий совместно с работниками предприятия успели провести все намеченные мероприятия. Даже в период жесткого карантина, связанного с пандемией коронавирусной инфекции, работа по нацпроекту не останавливалась.

«На предприятии внедрен ряд инструментов бережливого производства. Например, взята на вооружение стандартизация производственных процедур, организация рабочих мест по системе 5С, визуальное управление производством. Приложенные усилия сотрудников предприятия дали ощутимый результат. Так, время изготовления бентонитового мата сократилось на 60% — 17,5 до 7 часов», — сообщил Данил Сосновщенко, руководитель проекта ФЦК.

Помимо этого, количество так называемого «полуфабриката» разной степени готовности – снизилось на 12% — с 221 до 195 тысяч квадратных метров, а выработка одного сотрудника увеличилась на 33% — с 3 600 до 4 800 квадратных метров в сутки.

Как уже было сказано выше, предприятие не собирается останавливаться на достигнутых результатах. Цель – добиться роста производительности труда в целом по предприятию до 30% к 2023 году. Реализовать стратегию развития компании сотрудникам «Полимердор» помогут внутренние тренеры по бережливому производству, подготовленные и сертифицированные экспертами ФЦК и сформированное подразделение на предприятии – проектный офис, целям которого будут тиражирование подходов на остальные производственные участки, а также система внутреннего аудита.

Напомним, участником национального проекта «Производительность труда и поддержка занятости» Рязанская область стала в 2018 году. 35 предприятий региона уже воспользовались государственной поддержкой.

Национальный проект утвержден майским указом Президента РФ Владимиром Путиным в 2018 году и призван создать условия для ежегодного прироста производительности труда в стране на 5% к 2024 году. Для реализации поставленных задач Правительством РФ разработан комплекс мер господдержки бизнеса, который включает финансовое стимулирование, поддержку занятости и экспертную помощь в оптимизации производственных процессов. Оператором национального проекта является ФЦК. К участию в проекте будет привлечено не менее 10 000 предприятий в 85 субъектах России. ФЦК подготовит 23 000 специалистов по производственной системе в стране.

Об ФЦК:

Федеральный центр компетенций в сфере производительности труда (ФЦК) – оператор национального проекта «Производительность труда и поддержка занятости». Основная задача проекта – обеспечение роста производительности труда на средних и крупных предприятиях базовых несырьевых отраслей экономики России не ниже, чем на 5% в год к 2024 году за счет внедрения культуры бережливого производства.

Проект также призван определить интерес бизнеса к проблеме роста производительности труда, формированию продукта и рынка услуг по повышению производительности труда в РФ. К участию в проекте будет привлечено не менее 10 000 предприятий в 85 субъектах России. Инструментам бережливого производства будут обучены 79 500 сотрудников компаний.

Производство материалов — обзор

16.

4.2.2 Потребность в энергии

Производство стали, меди, алюминия, полимеров, углерода и электроактивных материалов из их солей и оксидов-предшественников требует значительных затрат энергии, как правило, за счет ископаемого топлива.

Литий-ионный аккумулятор на основе LiFePO ₄ содержит 1,1% лития, 7,8% железа, 4,4% фосфора, 9,0% кислорода, 23% алюминия, 15% графита, 14% меди, 2,1% углерода, 3,4% связующего, 0,1% стали, 14% растворителя электролита, 4.6% пластмассы, теплоизоляция и электронные детали.

Производство электродов включает смешивание пасты, нанесение покрытия на фольгу, сушку, календарную обработку, нарезку по ширине и наматывание материала. Обычно катодные материалы изготавливают путем термической обработки карбоната (или гидроксида) лития и прекурсоров переходных металлов. Ископаемое топливо требуется для смешивания и нагрева (600–800 ° C).

Углеродистые аноды из синтетических графитовых материалов требуют 2700 ° C для полной графитизации. В этом энергоемком процессе используется ископаемое топливо.Для защитных покрытий из тонких слоев аморфного углерода требуется пропилен или метан, которые необходимо растрескивать при 700 ° C в присутствии графита.

Титанат лития получают из карбоната лития и диоксида титана при температуре 850 ° C, что требует меньше энергии, чем производство графита.

Потребность в энергии для производства материалов оценивается следующим образом (Аргоннская национальная лаборатория):

•

Получение Li ₂ CO ₃ из рассола: 44.7 МДж кг ⁻¹ . LiOH из руды: 163 МДж кг ⁻¹ .

•

Графит из бензинового кокса: 187 МДж кг ⁻¹ .

•

ПП 80 МДж кг ⁻¹ , полиамид 120 МДж кг ⁻¹ .

•

Литой алюминий: 140 МДж кг ⁻¹ , кованый алюминий 166 МДж кг ⁻¹ , вторичное производство 43 МДж кг ⁻¹ .

•

Медь: 99 МДж кг ⁻¹ , вторичное производство 36 МДж кг ⁻¹

•

Сталь: 41 МДж кг ⁻¹ , вторичное производство 31 МДж кг ^{— 1} .

Батарейное производство призматических элементов включает намотку блока сепаратора электродов, вставку в емкость, точечную сварку контактов, вакуумную и тепловую сушку, добавление электролита, вставку изолирующей пластины и элементов защиты, закрытие и герметизацию, сварку верхней банки промывка, цикличность пласта, хранение и старение, приемочные испытания и отгрузка.

Обработка материалов | Britannica

Обработка материалов , серия операций, которые превращают промышленные материалы из исходного состояния в готовые детали или продукты.Промышленные материалы определяются как материалы, используемые при производстве «твердых» товаров, таких как машины и оборудование более или менее длительного пользования, производимые для промышленности и потребителей, в отличие от одноразовых «мягких» товаров, таких как химикаты, продукты питания, фармацевтические препараты и одежда. .

Обработка материалов вручную стара как цивилизация; Механизация началась с промышленной революции 18-го века, а в начале 19-го века основные машины для формования, формовки и резки были разработаны, главным образом в Англии.С тех пор количество и разнообразие методов обработки материалов, техники и оборудования увеличилось.

Цикл производственных процессов, в ходе которых материалы превращаются в детали и продукты, начинается сразу после того, как сырье извлечено из минералов или произведено из основных химических веществ или природных веществ. Металлическое сырье обычно получают в два этапа. Сначала сырая руда обрабатывается для увеличения концентрации желаемого металла; это называется обогащением.Типичные процессы обогащения включают дробление, обжиг, магнитную сепарацию, флотацию и выщелачивание. Во-вторых, дополнительные процессы, такие как плавка и легирование, используются для производства металла, из которого должны быть изготовлены детали, которые в конечном итоге собираются в продукт.

В случае керамических материалов натуральная глина смешивается и смешивается с различными силикатами для получения сырья. Пластиковые смолы производятся химическими методами в виде порошка, гранул, замазки или жидкости. Синтетический каучук также производится химическими методами, как и натуральный каучук, в таких формах, как плиты, листы, креп и пена для изготовления готовых деталей.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчас

Процессы, используемые для преобразования сырья в готовую продукцию, выполняют одну или обе из двух основных функций: во-первых, они придают материалу желаемую форму; во-вторых, они изменяют или улучшают свойства материала.

Процессы формования и формования можно разделить на два основных типа: те, которые выполняются с материалом в жидком состоянии, и те, которые выполняются с материалом в твердом или пластичном состоянии.Обработка материалов в жидкой форме обычно известна как литье, когда в нее вовлечены металлы, стекло и керамика; его называют формованием, когда он применяется к пластмассам и некоторым другим неметаллическим материалам. Большинство процессов литья и формования включают четыре основных этапа: (1) создание точного рисунка детали, (2) изготовление формы из шаблона, (3) введение жидкости в форму и (4) удаление закаленной детали из формы. плесень. Иногда требуется чистовая операция.

Материалам в их твердом состоянии придают желаемую форму путем приложения силы или давления.Обрабатываемый материал может быть в относительно твердом и стабильном состоянии и в такой форме, как пруток, лист, гранула или порошок, или он может быть в мягкой, пластичной или похожей на замазку форме. Твердым материалам можно придать горячую или холодную форму. Обработку металлов в твердом состоянии можно разделить на два основных этапа: во-первых, сырье в виде больших слитков или заготовок подвергается горячей обработке, обычно путем прокатки, ковки или экструзии, с получением меньших форм и размеров; во-вторых, эти формы перерабатываются в конечные детали и изделия с помощью одного или нескольких более мелких процессов горячего или холодного формования.

После того, как материал сформирован, его обычно модифицируют. При обработке материалов процесс «удаления» — это процесс, при котором удаляются части куска или массы материала для достижения желаемой формы. Хотя процессы удаления применяются к большинству типов материалов, они наиболее широко используются для металлических материалов. Материал можно удалить с заготовки механическими или немеханическими средствами.

Есть несколько процессов резки металла. Почти во всех из них механическая обработка включает в себя прижатие режущего инструмента к обрабатываемому материалу.Инструмент, который тверже, чем обрабатываемый материал, удаляет нежелательный материал в виде стружки. Таким образом, элементами обработки являются режущее устройство, средство для удержания и позиционирования заготовки и обычно смазка (или смазочно-охлаждающая жидкость). Существует четыре основных процесса удаления без резания: (1) при химическом измельчении металл удаляется реакцией травления химических растворов на металле; хотя обычно применяется к металлам, его также можно использовать на пластмассах и стекле, (2) электрохимическая обработка использует принцип металлизации в обратном направлении, так как заготовка, вместо того, чтобы образовываться в процессе нанесения покрытия, разъедается в контролируемом (3) электроразрядная обработка и шлифование разрушают или разрезают металл высокоэнергетическими искрами или электрическими разрядами, (4) лазерная обработка режет металлические или тугоплавкие материалы интенсивным лучом света лазера.

Другим дополнительным изменением может быть «соединение», процесс постоянного, иногда только временного, соединения или прикрепления материалов друг к другу. Используемый здесь термин включает сварку, пайку, пайку, а также склеивание и химическое соединение. В большинстве процессов соединения связь между двумя кусками материала достигается за счет приложения одного или комбинации трех видов энергии: тепловой, химической или механической. Связующий или наполнитель, такой же или отличный от соединяемых материалов, может использоваться или не использоваться.

Свойства материалов могут быть дополнительно изменены горячей или холодной обработкой, механическими операциями и воздействием некоторых форм излучения. Изменение свойств обычно вызывается изменением микроскопической структуры материала. В эту категорию включены как термообработка, при которой температура выше комнатной, так и холодная обработка при температуре ниже комнатной. Термическая обработка — это процесс, при котором температура материала повышается или понижается для изменения свойств исходного материала. Большинство процессов термической обработки основаны на циклах время-температура, которые включают в себя три этапа: нагрев, выдержка при температуре и охлаждение. Хотя некоторые термические обработки применимы к большинству семейств материалов, они наиболее широко используются для металлов.

Наконец, процессы «отделки» могут применяться для модификации поверхностей материалов с целью защиты материала от разрушения в результате коррозии, окисления, механического износа или деформации; для обеспечения особых характеристик поверхности, таких как отражательная способность, электрическая проводимость или изоляционные или несущие свойства; или придать материалу особый декоративный эффект.Существует две широкие группы процессов отделки: те, в которых на поверхность наносится покрытие, обычно из другого материала, и те, в которых поверхность материала изменяется под действием химического воздействия, тепла или механической силы. В первую группу входят металлические покрытия, например гальваника; органическая отделка, например покраска; и эмалирование фарфора.

3. Производство: материалы и обработка | Наука и инженерия полимеров: новые горизонты исследований

реакции конденсации были использованы для создания гибридных гелей, которые не усаживаются при сушке.

Выделение молекул органических красителей, жидких кристаллов или биологически активных частиц в неорганических или гибридных матрицах привело к появлению огромного количества композитных оптических материалов, которые в настоящее время разрабатываются в качестве лазеров, датчиков, дисплеев, фотохромных переключателей и нелинейно-оптических устройств. Эти материалы превосходят композиты с органической матрицей, потому что неорганическая матрица (обычно кремнезем) имеет больший коэффициент пропускания и менее подвержена фотодеградации. Органические молекулы, встроенные в неорганические матрицы, также могут служить в качестве шаблонов для создания пористости.Удаление темплатов термолизом, фотолизом или гидролизом создает поры четко определенных размеров и форм. Неорганические материалы с заданной пористостью в настоящее время представляют интерес для мембран, сенсоров, катализаторов и хроматографии.

Неорганические, металлоорганические и гибридные полимеры и сетки представляют собой потенциально огромный класс материалов с практически неограниченными проблемами синтеза и обработки. Предполагается, что в будущих исследованиях будет продолжено изучение периодической таблицы в поисках новых комбинаций материалов, новых молекулярных структур и улучшенных свойств.Гибридные системы особенно удобны для исследований в области многофункциональных материалов, то есть интеллектуальных материалов, которые одновременно выполняют несколько оптических, химических, электронных или физических функций. Также ожидается разработка гибридных материалов, которые демонстрируют исключительную прочность и вязкость разрушения природных материалов, таких как раковины и кости. Замечательная универсальность полифосфазенов и полисилоксанов будет по-прежнему использоваться для биомедицинских применений, таких как доставка лекарств и замена органов и мягких тканей, а также усовершенствованные эластомеры, покрытия и мембраны.

Будущее прекерамических полимеров и золь-гель-систем кажется светлым. Основная задача заключается в разработке путей синтеза чистой стехиометрической неоксидной керамики, особенно SiC, которая демонстрирует прядильность и высокий выход керамики. Будут изучены новые пути синтеза, такие как подходы к созданию «молекулярных строительных блоков» для многокомпонентной керамики для получения сверхпроводниковых, сегнетоэлектрических, нелинейно-оптических и ионно-проводящих фаз, в основном в форме тонких пленок. Пористые материалы для применения в сенсорах, мембранах, катализаторах, адсорбентах и ​​хроматографии являются особенно привлекательной областью исследований и разработок.

ОБРАБОТКА ПОЛИМЕРА

Рост объемов полимеров и их использования, как описано выше, частично связан с простотой их обработки. Вопреки распространенному мнению, пластмассы часто дороже стали, то есть в расчете на фунт, но они также намного легче стали, стекла или алюминия. Огромное преимущество полимеров заключается в том, что их можно обрабатывать многими способами за

ед.

Определение сырьевых материалов

Что такое сырье?

Сырье — это материалы или вещества, используемые в первичном производстве или производстве товаров.Сырье — это товары, которые покупаются и продаются на мировых товарных биржах. Торговцы покупают и продают сырье на так называемом рынке факторов производства, потому что сырье является факторами производства, так же как труд и капитал.

Объяснение сырья

Сырье используется во множестве продуктов. Они могут принимать самые разные формы. Тип инвентаря сырья, в котором нуждается компания, будет зависеть от типа производимого ею производства. Для производственных компаний инвентаризация сырья требует подробного бюджетирования и специальной основы для учета в балансе и отчете о прибылях и убытках.

Примеры сырья: сталь, нефть, кукуруза, зерно, бензин, пиломатериалы, лесные ресурсы, пластик, природный газ, уголь и минералы.

Основы бухгалтерского учета

Компании-производители принимают специальные меры для учета запасов сырья. Это включает в себя три отдельные классификации запасов на их балансе по сравнению с одной для непроизводителей. В состав оборотных активов баланса производственных компаний войдут:

• Запасы сырья
• Незавершенное производство
• Готовая продукция

Все запасы, включая запасы сырья, должны оцениваться по полной стоимости.Это означает, что его стоимость включает доставку, хранение и подготовку. Типичные журнальные записи в системе учета по методу начисления для первоначальных закупок запасов сырья включают кредит в наличные и дебет в запасы. Списание запасов увеличивает оборотные активы, а зачисление денежных средств сокращает денежные средства на сумму запасов.

Когда компания использует запасы сырья в производстве, она переводит их из запасов сырья в запасы незавершенного производства.Когда компания завершает производство изделий в незавершенном производстве, она добавляет готовые изделия в инвентарь готовой продукции, делая их готовыми к продаже.

Прямое и косвенное сырье

В некоторых случаях сырье можно разделить на две категории: прямые и косвенные. То, является ли сырье прямым или косвенным, будет влиять на то, где оно отражается в балансе и как оно отражается в отчете о прибылях и убытках.

Непосредственное сырье — это материалы, которые компании напрямую используют при производстве готового продукта, например дерева для стула.Косвенное сырье не является частью конечного продукта, а вместо этого полностью используется в производственном процессе.

Косвенное сырье будет отражено как долгосрочные активы. В рамках долгосрочных активов они могут подпадать под несколько различных категорий, включая торговые, общие и административные или основные средства. Долгосрочные активы обычно следуют определенному графику амортизации, который позволяет списывать активы с течением времени и сопоставлять с доходом, который они помогают получать.Для косвенного сырья сроки амортизации обычно короче, чем для других долгосрочных активов, таких как здание, отнесенное на несколько лет.

Прямое сырье размещается в оборотных активах, как описано выше. Прямые затраты на сырье отражаются в отчете о прибылях и убытках в составе себестоимости реализованной продукции. Производственные компании также должны принимать дополнительные меры по сравнению с непроизводственными компаниями для создания более подробной отчетности о расходах на стоимость проданных товаров. Прямое сырье обычно считается переменными затратами, поскольку используемое количество зависит от производимого количества.

Бюджет прямых поставок сырья

Производитель рассчитывает количество сырья, которое ему необходимо для определенных периодов, чтобы гарантировать отсутствие дефицита. Тщательно отслеживая количество закупаемого и используемого сырья, организация может сократить ненужные запасы запасов, потенциально снизить затраты на заказ и снизить риск устаревания материалов.

Сырье может ухудшиться при хранении или стать непригодным для использования в продукте по разным причинам. В этом случае компания объявляет их устаревшими.В этом случае компания расходует запасы как дебет для списания и кредитует устаревшие запасы для уменьшения активов.

Ключевые выводы

• Для первичного производства или изготовления товаров требуется сырье.
• Стоимость прямых запасов сырья отображается в балансе как текущие активы.
• Африка, Ближний Восток и Китай обладают крупнейшими в мире запасами природных ресурсов в процентах от их ВВП.

Пример из реального мира

Считается, что Африка, Ближний Восток и Китай обладают крупнейшими в мире запасами природных ресурсов.По данным Всемирного банка, Республика Конго, Южный Судан, Ливия и Ирак замыкают список крупнейших мировых производителей природных ресурсов по процентной доле от валового внутреннего продукта (ВВП). К ведущим производителям по состоянию на 2018 год по ВВП относятся следующие:

• Республика Конго 54,9%
• Монголия 40,1%
• Ливия 43,4%
• Ирак 45,7%
• Кувейт 43,1%
• Суринам 29,2%
• Конго, Дем. Представитель 25,5%
• Тимор-Лешти 33.5%
• Гайана 19,7%
• Либерия 21,6%
• Экваториальная Гвинея 33,7%
• Мавритания 16,2%
• Саудовская Аравия 29,5%

Всемирный банк рассчитывает эти проценты с использованием ренты за природные ресурсы. Рента за природные ресурсы — это доход, остающийся после вычета стоимости доступа к ресурсам.

Производство Производство Определение

Что такое производственное производство?

Под производственным производством понимается методология наиболее эффективного производства и производства товаров для продажи, помимо ведомости материалов.Три распространенных типа производственных производственных процессов: изготовление на склад (MTS), изготовление на заказ (MTO) и изготовление на сборку (MTA). Такие стратегии имеют преимущества и недостатки в затратах на рабочую силу, управлении запасами, накладных расходах, настройке и скорости производства и выполнения заказов.

Ключевые выводы

• Производство продукции относится к стратегиям, которые компании используют для производства товаров для продажи.
• Многие переменные влияют на производство в обрабатывающей промышленности, например, доступность сырья, рыночный спрос, затраты на рабочую силу и стоимость запасов.
• Компания, использующая стратегию производства на склад (MTS), сопоставляет количество товаров, хранящихся на складе, с ожидаемым потребительским спросом.
• Компания, использующая стратегию изготовления на заказ (MTO), производит продукт только после получения подтвержденного заказа клиента.
• Компания, использующая стратегию сборки и сборки (MTA), хранит основные детали, необходимые для производства, но не начинает их сборку, пока клиент не разместит заказ.

Понимание производственного производства

Производство — это создание и сборка компонентов и готовой продукции для продажи в больших масштабах. Он может использовать ряд методов, включая человеческий и машинный труд, а также биологические и химические процессы, для превращения сырья в готовую продукцию с помощью инструментов.

Производство аналогично производству, но шире по объему. Это относится к процессам и методам, которые используются для преобразования сырья или полуфабрикатов в готовую продукцию или услуги с использованием оборудования или без него. Независимо от того, одно или другое, производителям необходимо привести свои методы производства в соответствие с потребностями и желаниями рынка, доступными ресурсами, объемом и размером заказа, сезонными изменениями спроса, накладными расходами (такими как оплата труда и инвентарь) и многочисленными другие переменные.

Виды обрабатывающей продукции

На склад (МТС)

Стратегия производства на склад (МТС) — это традиционная производственная стратегия, основанная на прогнозах спроса. Его лучше всего использовать, когда есть предсказуемый спрос на товар, например на игрушки и одежду на Рождество. Однако у МТС могут возникнуть проблемы, когда спрос предсказать труднее. При использовании с бизнесом или продуктом, имеющим непредсказуемый деловой цикл, MTS может привести к слишком большому объему запасов и снижению прибыли или к слишком малому объему запасов и упущенной возможности.

Изготовление на заказ (MTO)

Стратегия изготовления на заказ (MTO) (также известная как «построенная на заказ») позволяет клиентам заказывать продукты, изготовленные в соответствии с их спецификациями, что особенно полезно для продуктов, сильно настроенных на заказ. Примеры продукции, производимой на заказ, включают компьютеры и компьютерную продукцию, автомобили, тяжелое оборудование и другие дорогостоящие товары. Компании могут решить проблемы с запасами с помощью MTO, но время ожидания клиентов обычно значительно больше. Эта основанная на спросе стратегия не может использоваться со всеми типами продуктов.

Одно из ограничений продукции, изготавливаемой на заказ (MTO), заключается в том, что производственные затраты обычно выше, чем стоимость продукции на складе (MTS), из-за объема настройки, необходимой для выполнения заказа клиента.

Сделать для сборки

Стратегия сборки на заводе (MTA) представляет собой гибрид MTS и MTO, в которой компании хранят базовые детали на основе прогнозов спроса, но не собирают их, пока клиенты не разместят заказ. Преимущество такой стратегии заключается в том, что она позволяет быстро настраивать продукты в соответствии с требованиями клиентов.Таким образом, хороший пример можно найти в ресторанной индустрии, которая заранее подготавливает ряд сырьевых материалов, а затем ожидает заказа от клиента для начала сборки. Одним из недостатков MTA является то, что компания может получить слишком много заказов для обработки с учетом имеющихся у нее рабочей силы и компонентов.

Особые соображения

Система учета «точно в срок» (JIT) является примером стратегии, которая фокусируется на одном компоненте производственного производства — управлении запасами. Эта система приносит пользу компаниям, поскольку позволяет им сократить отходы и затраты на товарно-материальные запасы, получая товары, используемые в производстве, только тогда, когда они необходимы.

Компании, использующие систему инвентаризации JIT, не хранят больших запасов деталей и сырья, необходимых для производства своих товаров. Вместо этого поставки этих изделий поступают на производственный объект в меньших количествах, необходимых для завершения производства. Чтобы стратегия JIT работала, необходимо эффективное планирование, чтобы производство не задерживалось из-за нехватки материалов. Электронные системы инвентаризации помогают менеджерам контролировать запасы и быстро реагировать, когда производственных материалов становится слишком мало.

Новые материалы для производственных процессов

Сегодняшняя обрабатывающая и сборочная отрасли все меньше зависят от затрат на рабочую силу и интенсивно используют робототехнику. Производители в США в настоящее время сообщают, что 59% всех процессов выполняются роботами, и в будущем их число увеличится. ¹ .

Использование данных датчиков во время производства, изготовления и сборки материалов приведет к новому физическому пониманию влияния параметров управления производством и в сочетании с цифровым двойником производственного процесса может позволить осуществлять контроль качества в режиме реального времени и ограничивать необходимость неразрушающего контроля и физических испытаний материалов после окончательного изготовления. Одним из примеров является мониторинг сварки в режиме реального времени для документирования и проверки сборки с использованием компьютеров, а не инспекторов сварки для проведения посмертных оценок.

Производственные процессы должны стать более энергоэффективными и даже углеродно-нейтральными как с точки зрения затрат, так и с точки зрения общества. Семь процентов выбросов углекислого газа (CO2) во всем мире приходится на металлургическую промышленность, которая остается одной из отраслей с самыми высокими такими выбросами. Подсчитано, что Швеция могла бы сократить свои выбросы CO2 на 10% за счет замены угля электричеством без ископаемого топлива и водородом для производства стали ² .Из-за повышения энергоэффективности, бережливого производства и увеличения объемов вторичной переработки спрос на энергию со стороны обрабатывающего сектора замедлился и, вероятно, стабилизируется в 2040 г. ³ . Ниже приведены некоторые из наиболее многообещающих производственных процессов на ранних стадиях.

Хотя аддитивное производство (AM) значительно развилось за последнее десятилетие и в 2019 году его стоимость составит 7 млрд долларов США, оно по-прежнему составляет лишь небольшой процент от общей обрабатывающей промышленности стоимостью 12 трлн долларов США. Ожидается, что к 2035 году глобальный AM достигнет 350 миллиардов долларов.Аэрокосмическая, автомобильная и медицинская / стоматологическая промышленность были первыми ее участниками. Нефтегазовая и морская отрасли изучают потенциал AM и определили несколько привлекательных бизнес-кейсов. Прилагаются активные усилия для повышения воспроизводимости качества продукции и интеграции AM с существующими или пересмотренными версиями стандартов на материалы и маршрутами квалификации для этих различных отраслей. Развитие и применение технологий сборки, таких как 4D-печать, меняют наши представления о материалах и дизайне, и прогнозируется, что 4D-печать может заменить 3D-печать.Материалы и компоненты могут быть изготовлены с возможностью самосборки и изменения формы в зависимости от внешней среды и нагрузки. Эта технология также может широко применяться для придания «умности» потребительским товарам, таким как швейная промышленность, с разработкой материалов, которые могут изменять форму и свойства (изоляция, устойчивость к дождю и т. Д.), С преимуществом создания концепции «один размер для всех». 4 . Согласно прогнозам, к 2022 году рынок 4D-печати достигнет 152,782 млн долларов США.

Термин «новые материалы» часто ассоциируется с материалами, обладающими существенно отличающимися свойствами по сравнению с более традиционными материалами.Очень часто это достигается за счет перехода от «монолитных» к гибридным или композитным материалам. Хотя такие материалы могут предложить новые возможности, они также могут потребовать нового мышления в отношении производства и соединения. Успешная реализация может зависеть от адаптации с использованием новых технологий, таких как 3D- или 4D-печать, нано- или самосборка и другие новые методы. Новые отзывчивые материалы, которые могут расти, адаптироваться и изменять форму, в настоящее время разрабатываются с использованием технологий 3D-печати и роботизированного производства. Эти технологии проложат путь для будущих концепций интеллектуального дизайна. ^{5 6} .

Изготовление методом печати

Аддитивное производство, также известное как 3D-печать, — это процесс создания продуктов путем наслоения базового продукта на основе файла 3D-данных. Аддитивное производство также идеально подходит для улучшения или улучшения других цифровых решений, поскольку оно основано на 3D-файле.Авиакосмическая, автомобильная и медицинская / стоматологическая промышленность первыми ее приняли. Нефтегазовая и морская отрасли изучают потенциал AM и определили несколько привлекательных бизнес-кейсов. В этих отраслях промышленности традиционно хранятся высокие и часто дорогие запасы запчастей, чтобы сократить время простоя для ремонта и технического обслуживания. Некоторые ведущие компании изучают возможности стратегически расположенной 3D-печати, чтобы предоставлять запасные части по запросу. Хотя такая стратегия снизит затраты на товарно-материальные запасы, она может серьезно нарушить традиционные цепочки поставок судов и запасных частей.

4D-печать, также известная как 4D-биопечать, активное оригами или системы изменения формы, использует те же методы 3D-печати, но включает в себя измерения трансформации во времени одной формы в другую. Напечатанный специально разработанный объектив может иметь многофункциональные характеристики в различных средах, таких как влажность, температура, давление или различные химические вещества.Выполнялась 4D-печать объектов как в микро-, так и в макро-масштабе, где дизайн в микромасштабе достигается за счет сложного моделирования молекул / волокон, которое приближает совокупные свойства материалов всех материалов, используемых в образце. 4D-печать стремительно развивается как новая парадигма в таких дисциплинах, как биоинженерия, материаловедение, химия и компьютерные науки ⁷ .

Нано-сборка, самосборка и автономная сборка

• Наносборка — это сборка снизу вверх или построение наночастиц, молекул или атомов в наноструктурные блоки, которые могут стать наноструктурированными материалами с различными свойствами. Существуют различные методы наносборки, включая создание наноскопических частиц в газообразном состоянии, а затем путем конденсации, вызывающей процесс зародышеобразования.
• Самосборка определяется как процесс, при котором неупорядоченные части создают упорядоченную структуру только за счет локального взаимодействия. Самосборка имеет место, когда молекулы имеют очень разные свойства с каждой стороны, например может иметь место эффект полярности.
• Автономная сборка открывает возможности для новых способов использования робототехники при сборке более крупных компонентов ⁸ .Автономная сборка также может открыть новые пути соединения дизайна, строительства и общества, а также может способствовать снижению негативного воздействия на планету ⁹ .

Изготовление склеиванием

Производство склеиванием широко распространено, например, когда требуется плотное соединение двух материалов. Различные процессы соединения существуют от диффузионного, проволочного и клеевого соединения.

Композитные термопластичные трубы (ТПК) эл.грамм. изготовлены с использованием армированных волокном термопластичных лент путем аддитивного производства с использованием лазера или других источников тепла для производства компонентов из термопластичных композитов, что является полностью автоматизированным производственным процессом. Использование TCP значительно расширилось за последние несколько лет, особенно для подводных трубопроводов, что в последнее время вызвало большой интерес со стороны крупных нефтяных компаний. Трубы дешевы в производстве и просты в установке. Возможность намотки, улучшенное соотношение веса и прочности по сравнению с обычными металлическими трубами и отсутствие коррозии делают TCP потенциально разрушительной технологией в трубопроводной промышленности.

Что ждет впереди?

Аддитивное производство сейчас находится на стадии становления и широко используется в аэрокосмической и медицинской отраслях, в то время как нефтегазовая и морская отрасли полностью раскрывают свой потенциал в течение следующих 10–15 лет. Будут разработаны новые бизнес-модели и новый образ мышления, принятый инженерами-конструкторами, чтобы в полной мере использовать потенциал аддитивного производства.Нано-сборка, самосборка и автономная сборка будут становиться все более и более важными в ближайшие годы, но по-прежнему будут реализовываться в ограниченном масштабе из-за затрат на ранние исследования и разработки. Там, где стоимость не столь важна, как, например, в медицине или производстве высокотехнологичных компонентов (для использования в вычислительной и космической технике), эти затраты на исследования и разработки не будут иметь большого значения.

Как эти технологии сборки повлияют на более крупные несущие конструкции, такие как суда и морские сооружения, остается открытым для обсуждения.

Главный автор : Агнес Мари Хорн

Редактор : Марк Ирвин

Производство материалов из устойчивых ресурсов биомассы | Чжэнь Фан

Чжэнь Фан — профессор и руководитель группы биомассы в Нанкинском сельскохозяйственном университете, а также изобретатель процесса «быстрого гидролиза». Он включен в список «Наиболее цитируемых китайских исследователей» в области энергетики за 2014–2017 годы (Elsevier-Scopus). Он специализируется на термической / биохимической конверсии биомассы, синтезе и применении нанокатализаторов, предварительной обработке биомассы для биоперерабатывающих заводов и сверхкритических жидкостных процессах.Он получил докторскую степень в Китайском сельскохозяйственном университете и Университете Макгилла. Заместитель редактора журналов Biotechnology for Biofuels и Journal of Supercritical Fluids, он имеет более чем 20-летний опыт международных исследований в ведущих университетах и ​​институтах по всему миру, в том числе один год в Испании (Университет Сарагосы), три года в Японии. (Университет Тохоку) и более восьми лет в Канаде (МакГилл). Кроме того, он семь лет проработал инженером в области энергетики, использования биоресурсов и проектирования двигателей, прежде чем перейти в академические круги.

Ричард Л. Смит младший — профессор химической инженерии в Высшей школе экологических исследований Исследовательского центра технологии сверхкритических жидкостей Университета Тохоку, Япония. Профессор Смит имеет большой опыт в области физических свойств и разделения и получил докторскую степень в области химической инженерии в Технологическом институте Джорджии (США). Его исследования сосредоточены на разработке экологически чистых химических процессов, особенно тех, которые используют воду и углекислый газ в качестве растворителей в их сверхкритическом состоянии.Он имеет опыт измерения физических свойств и методов разделения ионных жидкостей, а также опубликовал более 200 научных работ и отчетов в области химической инженерии. Он является региональным редактором журнала «Journal of Supercritical Fluids» по Азии и входил в состав редакционных советов крупных международных журналов, связанных с недвижимостью и энергетикой.

Сяофэй Тянь — доцент факультета биологии и биологической инженерии Южно-Китайского технологического университета.Получив докторскую степень в Университете Китайской академии наук, его исследования сосредоточены на деконструкции растворителей и ферментативном осахаривании лигноцеллюлоз для возобновляемых целлюлозных материалов и биотоплива.