автореферат диссертации по металлургии, 05.16.04, диссертация на тему:Разработка научных представлений о закономерностях генезиса технологии литейного производства в XX в. и перспективы ее развития на ближайший период

На правах рукописи

Минаев Алексей Алексеевич

Разработка научных представлений о закономерностях генезиса технологии литейного производства в XX веке и перспективы ее развития на ближайший период

Специальность 05 1 б 04 - « Литейное производство»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

иис1и С 1ЭУТ

Москва - 2007 г

003071377

Работа выполнена на кафедре «Машины и технология литейного производства» имени профессора Аксенова ПН в Московском государственном техническом университете «МАМИ»

Научный консультант Заслуженный деятель науки РФ, Докюртехнических наук, профессор

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор

Трухов А П Жуковский С С ,

Заслуженный металлург РФ, докюр технических наук, профессор

Дибров И А ,

докюр технических наук, профессор

Теп Э Б

Ведущая opi анизация

ОАО «КамАЗ - Металлургия»

Злим Iа (.остом 1ся ^ 2007 г в 14 00 на заседании диссертационного совета

Д 212 140 02 в Московском государственном техническом университете «МАМИ» по адрес\ 107023, I СП г Москва, Б Семеновская ул 38

С диссер1ацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного технического университета МАМИ» или на сайте ВАК http //vak ed gov ru/ Ваши отзывы на авторефераг диссертации, заверенные печатью, в двух экземплярах просим направлял, но указанному выше адресу или по электронной почте E-mail nntlp@mami ru

Анторефсрл! разослан a*y>r* t 2007 года

Ученый секретарь диссертационного совета,

цокюр технических наук, профессор^, М К)

Общая характеристика работы Актуальность. В современной научно-технической литературе отдельным вопросам и периодам исследуемой темы были посвящены работы Аксенова ПН, Александрова НИ, Баландина Г Ф , Берга П П , Борсук П А , Валисовского И В , Василевского 11Ф, Горшкова А Л , Гуляева Б Б , Диброва И А , Долбенко Е Т , Жуковского С С , Крянина И Р , Кумаишта И Б, Леви Л И , Лясса А М , Мариенбаха Л М , Мильмана Б С , Мирзояна М А , Нсхендш

10 А , Петриченко А М , Рабиновича Б В , Рубцова Н Н , Трухова А П , Шсстопала В М и др Известны обобщающие работы Н Н Рубцова в области истории отечественною литейною производства, охватывающие период до возникновения машиностроения в России, а также работа под редакцией В М Шестопала «Футурология литейного произволе 1ва»

Сегодня для России актуален в экономике путь многократного сокращения временных и материальных затрат, переход к наукоемким технологиям, полпиплиюиич развитие технологий среднего уровня, а также переход к инновационным технологиям Отмеченные научно-технологические проблемы для их решения требуют разработки методологии оценки и анализа конкурентоспособности отечественной технологии, в частости технологии литейного производства, с учетом тенденций развития литеиного ироишодетва ведущих технологически развитых стран Актуальна и подготовка прогноза по развитию отечественной технологии литейного производства на ближайшие десять ле1

Указанные научно-технологические проблемы и явились в диссертации объектом исследования применительно к технологии литейного проияюдства В перечне актуальных современных направлений исследования по литейном> производству ВАКом отмечается -«Прогнозирование развития техники и технологии литейною производства»

Цель и задачи работы Разработка научных представлений о закономерноетях генезиса1 технологии отечественного литейного производства в XX в , как составляющей общего научно-технического прогресса, ее периодизации и определение перспектив ее развития на ближайший период

Для достижения цели работы были поставлены следующие научно-методические

задачи

1 Разработка методики построения статистически обоснованной модели тенешеа технологии литейного производства и ее мониторинг на основе выборки совокупное пи патентных документов (ПД) из баз данных ведущих технологически развитых стран

2 Получение сравнительной оценки-меры научно-технического потенциала литейною производства ведущих технологически развитых стран с использованием обобщенных качественных (структурных) и количественных характеристик совокупностей (ПД)

3 Проведение конкурентных исследований совокупностей (ПД) и определение общих тенденций развития технологии литейного производства на ближайший период

11 енегше - процесс образования и становления развивающет ося явления Г>0Л1 шоп cjioisapi иностршш i\ l юи М Рчсские словари, Астраль, ACT 2003 -с 181

4 Разработка и применение методических приемов для исследования совокупностей патентных документов, относящихся к основным современным технологическим процессам литейного производства

5 Хронологический анализ важнейших событий в развитии отечественной технологии литейного производства в XX веке

Объект и предмет исследования Основным объектом исследования является процесс развития 1ехнологии литейного производства в XX в и образование ее научно-технического потенциала, предметом исследования - совокупность патентных документов (ПД) отражающая развитие технологических процессов литейного производства ведущих технологически развитых стран

Методология исследования Для реализации цели работы и решения задач были использованы следующие научные подходы и методы историко-научный анализ, теория информации и отражения, системный анализ, социологический анализ, конкурентный анализ, мат емат ическая ст атист ика, компьютерные технологии и операционное исчисление

Нлучпаи новизна

1 Разработана периодизация генезиса технологии отечественного литейного проишо 11-твл включающая гри основных периода с момента зарождения машиностроения конец ХУ111 в - первая четверть XX в - конец 40-х годов - конец XX в , выявленная на основе требований машиностроения к литейному производству (его заготовительной базы) повышение точности и прочности литых заготовок

2 Установлены закономерности развития отечественной технологии литейного прои5вод1лвл и ведущих технологически развитых стран на основе анализа совокупностей патентных документов и создания статистически обоснованной модели развития технологии литеиного производства

2 1 Установлено устойчивое развитие технологических процессов литья в разовые песчаные формы и опережающее развитие этой технологии по отношению к технологическому оборудованию, при этом преимущественное развитие в технологии рдювых нссчапых форм получила технология химически твердеющих смесей (ХТС)

2 2 Установлено возрастающее значение развития специальных способов литья, при лом отмечается наиболее интенсивное развитие непрерывного литья (в т ч горизонтального) и литья под давлением

2 3 Установлено различие в структуре патентования изобретений по легированным ч>гунам для России и ведущих технологически развитых стран, в которых интенсивность патентования по высокопрочным чугунам (ВЧ) в среднем в 2 - 3 раза превышает интенсивное!!, патентования по легированным Сг и N1 чугунам В России интенсивность патентования по А1 или 81 - содержащим чугунам соответствует уровню патентования по ВЧ в вецмцих технологически развитых странах

3 Установлена сходность основных направлений развития [ехиологии литеинот производства ведущих техноло!ически развитых стран США, ЕС, Японии, России, Кики Республики Корея, Австралии, Канады и Бразилии

4 Предложены коэффициенты абсолютной и приведенной значимое»! литеиною производства, используемые в работе для сравнительной оценки научно-технических потенциалов России и США

5 Установлено, что совокупности патентных документов (ИД) сирасли молен i рассматривать как нелинейные сложные системы, самоорганизуемые и самоуправчяемые

Достовсрность научных положений к результатов последов,шин

Разработанные научные представления о закономерностях генешеа современной технологии литейного производства подтверждены впервые обобщающим ананишм совок)пностей ПД ведущих техноло!ически развитых стран и построением па их (киот моделей опредеаяющие сходные качественные (структурные) и количестемны! хараюериетнки технологии литейного производства этих стран Достоверность получении» статистических данных о совокупностях ПД проверялась с использованием еыгио ически' гипот ез

Практическая значимость результатов работ

1 Собран существенный фактологический материал, в том числе баи даины\(1>Д| Г1Д, по литейному производству России в XX веке, на основании ко юрою рафабоиш,, периодизация генезиса технологии отечественного литейного произволе та

2 С использованием компьютерных техполошй и доступа чере! Инирни i удаленным базам данных ведущих технологически развитых стран созданы блы данных (1>Д, совокупностей Г1Д этих стран, на основе которых разработана статистически обосновании модель развития литейного производства в XX веке

3 Создан пакет из взаимосвязанных баз данных совокупностей naicmnux документ» по технологии литейного производства, определяющий научно-техничсскии жлешшал ведущих технопо!ически развитых стран

4 С использованием коэффициентов абсолютной и приведенной значимое!и oipaejin выполнена сравнительная оценка научно-технического потенциала лшеиною ирошиодеим и России и США

5 Осуществлен прогноз на ближайший период по основным (схнолотчееким процессам развития современного отечественного литейного производства

5 Осуществлен хронологический анализ важнейших собьпий и ранними оте 1ественной технологии литейного производства в XX веке

Реализация теоретических и практических резулътдюи р.нмпы

Используя компьютерные технологии и доступ через Интерне! к удаленным бамм 'данных ведущих технологически развитых стран, проведены тематические iijiuiiiiia исследования подобраны и переданы патентные документы по следующим напрапчениям

- по непрерывному горизонтальному литью - ведущему центру по непрерывному горизонтальному литью - Институту технологии металлов Национальной Академии наук Республики Беларусь,

по специальным легированным сталям - ОАО «Оскольскому электрометаллургическому комбинату»,

по определенным классам МПК (С22СЗЗ/02, С22С47/14, В22П/03, 3/035, 3/15 ) в области порошковой металлургии - ОАО «ВНИПИВЗРЫВГЕОФИЗИКА»

Личный вклад автора состоит в разработке научных представлений о закономерностях генезиса технологии литейного производства в XX веке, а также в разработке ее периодизации с момента зарождения машиностроения конец ХУ111 в -первая четверть XX в - конец 40-х годов - конец XX века Автором с помощью компьютерных технологий впервые разработана методика построения статистически обоснованной модели развития технологии литейного производства и осуществлен ее мониторинг на основе выборки совокупностей патентных документов из баз данных ведущих 1ехнологически развитых стран Осуществлен прогноз на ближайший период по основным 1ехноло1Ическим процессам отечественною пшенного производства Автором впервые предложены коэффициенты абсолютной и приведенной значимости отрасли - литейною производства и определены их вепичины для России и США Осуществлен хронологический анализ важнейших собьпии в развитии отечественной технологии литеиного производства в XX веке

Основные поло/Кения, выносимые на защиту. Автор защищает разработанные закономерности 1енезиса технологии литейного производства в XX веке и представляет про! ноз ее развития на ближайший период, в том числе

- разработанную периодизацию генезиса технологии литейного производства, включающую три основных периода с момента зарождения машиностроения конец ХУ111 в - первая четверть XX в - конец 40-х годов - конец XX века,

- методику конкурентного исследования технологии литейного производства ведущих технологически развитых стран на основе компьютерных те\ноло1 ий,

- разработанные коэффициенты абсолютной и приведенной значимости отрасли -пленного производства и их применение для оценки литейного производства России и США,

- установленное устойчивое развитие технологических процессов литья в разовые песчаные формы и опережающее развитие этой технологии по отношению к юшочогическому оборудованию и определенное преимущественное развитие в технологии разовых песчаных форм технологии химически твердеющих смесей,

- установленное приоритетное развитие специальных способов литья и наиболее интенсивное развитие непрерывного литья (в т ч горизонтального) и литья под давлением,

- установленное различие в структуре патентования изобретений по легированным чу|унам для России к ведущих технологически развитых стран, в которых интенсивность патентования по высокопрочным чугунам в среднем в 2-3 раза превышает патентование по

легированным Сг и Ni чугунам, а в России интенсивность патентования по Al или Si -содержащим чугунам соответствие уровню патентования по высокопрочным чугунам в ведущих технологически развитых странах,

- хронологический анализ важнейших событий в развитии отечественной технологии литейного производства в XX веке

Апробация работы Материалы диссертации доложены на Международной научно технической конференции «Литейное производство и металлургия» в Республике Беларусь (i Барановичи, 2006), Научно-практических конференциях POCFIATFlITa (Москва,1999, 2001, 2003, 2006), Международном научном симпозиуме МГТУ МАМИ (Москва,2005), ХХУ11 Научно-технической конференции ААИ (Москва, 1999), Научно-практическом семинаре (МО, Гжель, 1997), 1 Всесоюзной конференции по проблемам прогнозирования «Футуродизайн»89» (Москва, 1989), Секции истории металлургии XXII, ХХ1У пленумом Советского национального объединения истории и философии, естествознания и техники (Москва, 1978, 1979)

Диссертант принимал непосредственное участие в разработке Патеншою закона РФ Н качестве патентного поверенного РФ (peí № 461) и Евразийского (per №129) оформлял заявки на объекты промышленной собственности (изобретения, полезные модели промышленные образцы и товарные знаки), на которые получено за период 1995-2006 юдм свыше 550 патентов и свидетельств РФ, в том числе патенты по литейному проинюдетву, патенты США, Европейские и Евразийские патенты

Публикации По теме диссертации опубликовано 48 работ, и ¡дано чемыре киши и со авторстве, получено 5 авторских свидетельств на изобретения, 7 свидетельс1в па банл данных и одно на программу для ЭВМ Без соавторов опубликовано 24 работы

Структура н объем работы Диссертация состоит из введения, восьми глав t 33 таблицами и 18 рисунками, заключения и библиографии из 195 наименований, изложена tía 336 страницах и приложений № 1 и 2

Содержание работы

I Методология исследования генезиса технолоши лшеииою цроишодс1вл -сост двляющей обще! о научно-технического прогресса и се периодизация

В основе системного обобщающего анализа научно-техноло1 ических закономерное icn развития литейного производства в XX веке лежат общие принципы ие.торико-на>чною исследования

К основным принципам исследования научно-технолог ичсских wicoiioMepiioeieii развития литейного производства относятся принцип историзма, перспективное ги детерминизма, интегральности и др

Общие закономерности в развитии технологии литейного ирошводс гид В развитии технологии литейного производства характерны следующие общие ¡акономерности научно-технического прогресса

- расширение ассортимента применяемых природных материалов и их технологических параметров,

•А

Ш о

о о о

и

V

а. о

Н

« ¡3

п «

о * п о о ч

3 ° о с

ея Н я

«и

а.

Ь

Рис 1 Логическая схема диссертационного исследования

- рациональное количественное использование материалов, создание искусственных материалов с заранее заданными свойствами и др ,

- постоянное совершенствование применяемых естественных и искусственны* материалов

Генезис технологии литейного производства определяется

- применением все более сложных источников энергии,

- возрастающей интенсивностью и стремлением к непрерывности технологически* процессов,

- увеличением числа параметров технологических процессов,

- последовательным движением от использования механических, физических и химических процессов к техническому использованию биолог ических процессов,

- к замене машинами функций человека в литейном производстве мтер1 етическои, транспортной функции, функции технологическою изменения обрабатываемою материала контрольно-измерительной и, наконец, логической функции - на основе мспольшпанки компьютерных технологий

На основании выявленных признаков выделены основные периоды рлжщШ' технологии отечественною литейного производства, начиная с момента ырожденш машиностроения конец XVIII в - первая четверть XX в - конец 1 У40-х I I - конец XX в II Методология построения отраслевой конкурентной (гглгеипто-информлшюнпои) модели

Вопросы научно-технического прогнозирования и моделирования, с середины XX века стали актуальными и находятся в центре внимания ученых В этот период были ировелеш I фмщаментальные исследования на эту тему, в частности с исполыованием плещнои информации Широко известны работы в этой области Лисичкина В Л , Доброиа I М Беетужева-Лады ИВ, Гмошипского В Г, Бобровникова ГН, Клебанова ЛИ Ьлипинковл В И Тумасяна Р 3, Максименко В И , Щечкуте Л Ю и др Одновременно были подготовлены методические разработки по отдельным направлениям научно-техническою прогнозирования

Каждый патентный документ (ПД) можно рассматривать как реально воплощенное и изобретении мнение авторов-специалистов (или их реализованное в июбрстении видение тенденций научно-технического прогресса отрасли) по конкретному техническому решению ставшим частью общего уровня техники отрасли Поэтому предетавляется правомерным использовать некоторые методологические положения социологических исследовании к частности при использовании обьектом анализа патентной документации, и меющке

конкурентных (патентно-информационных) исследований совокупностей ПД, например, репрезентативность, однородность и интерпретацию результатов исследования

Возможность использования математики приходит тогда, когда исследователь абстрагируется от множества реальных признаков, интересующих его технических решений-изобретений, и с помощью математического моделирования структуры совокупностей ПД осуществляет дальнейшее исследование полученной модели средствами математики

В настоящем отраслевом конкурентном исследовании впервые были применены компьютерные технологии для графического представления БД совокупностей ПД ведущих технологически развитых стран по литейному производству США, Японии, ЕС, РФ, Китая, Республики Корея, Австралии, Канады и Бразилии

Учитывая вероятностный характер изобретательского творчества, полученные тенденции (закономерности) при отраслевом конкурентном исследовании совокупностей БД патентных документов (ПД), можно рассматривать с позиции понятия "сложной системы" Сложная система (СС) состоит ш большого числа переменных и, следоватетьно, из большого числа связей между ними, чем число переменных больше, тем труднее исследование совокупности ПД и выявчепие тенденций (закономерностей) ее функционирования 1руднос1ь исспедования таких систем объясняется еще и тем обстоятельством, что чем сложнее система тем больше у нее так называемых эмерджентных свойств, те свойств коюрых нет у се частей (отдельно взятых ПД) и которые являются следствием эффекта целостное!и системы Согласно философской теории - эмерджентной эволюции, возникновение качественно нового (изобретений) является непознаваемым процессом

XX век внес свои коррективы в проблемы самоорганизации сложных систем (СС) и начал формировать новое дисциплинарное направление - синергетику, в рамках которой эволюция макросистемы рассматривается как возникновение и функционирование различных с Iруктур

Признание определяющей роли целого по отношению к его частям составляет существо диалектической методологии в познании и является содержательной стороной нового подхода к анализу СС, именуемого синергетикой

Эволюцию динамической системы описывают решения системы обыкновенных дифференциальных уравнений, которые имеют наглядную геометрическую интерпретацию в виде семейства интегральных кривых

Синергетическим системам нельзя навязывать пути их развития - возможно лишь самоуправляемое развитие (это положение применимо как для экономических реформ, так и для структур совокупностей ПД отраслей, создаваемых в рамках БД Патентных ведомств стран онрецепяющи\ мировой уровень техники в частности научно - технические

потенциалы ведущих технологически развитых стран - объекты настоящего исследования С точки зрения синергетики действуют и необходимость и случайность, которые связаны между собой отношениями содействия Хотя случайность играет существенную роль вблизи точки бифуркации2 (или ветвления), мы никогда не знаем заранее, когда произойдет следующая бифуркация Вследствие этого для неустойчивых систем существуют принципиальные границы предсказаний и контроля Для совокупностей патентных документов именно динамика и интенсивность патентования, как существенные характеристики научно-технологического потенциала отрасли, позволяют увеличить вероятность появления и обнаружения точек бифуркации (критических точек фазового почя), определяющих направления развития технологии литейного производства

Все выше сказанное позволяет допустить реальную возможность апплицирования и;н и синергетики на сферу проблем, например отраслевых конкурентных исследовании, кошрьи характеризуются как сложные системы, определяющие отраслевые научно - гехничеем с потенциалы ведущих технолот ически развитых стран

Совокупность решений нормальной системы дв>х уравнений интерпретируется как множество траекторий на фазовой плоскости, а в общем случае - мноюмерпом фаюно>< пространстве Поведение траекторий исследуют методами качественной, геометрической теории дифференциальных уравнений3

Рассмотрим нелинейное дифференциальное уравнение второго порядка

<Лс/сИ2=Г(Х1 с)х/сй) (I)

Если ввести переменную у = с!х/Л , то уравнение (1) можно заменить эквивалентной системой двух дифференциальных уравнений

с1х/Ш=у,(1у/Л = Г(х,у) (2)

При этом, ее ш I рассматривать как параметр, то решением системы (2) является пара функций х(0 и у^), определяющих в фазовой плоскости (х,у) некоторую кривую (фа »оную траекторию)

Систему уравнений (2) можно представить в более общем виде

ах/сК-Х(х|у),с1у/Л = УГх1у) (">)

В качестве примера рассмотрим нелинейную дифференциальную систем)

{(Зх/сИ = - у + х (1 - х2 - у2 ),

с!у/ск = х + у (1 -х2-у2) (4)

' Бифуркация - это изменение типа состояний равновесия в зависимости от тченениП параметров определяющих дифференциальное уравнение (систему) Малннеиыш Г Г и др Нелинейная динамика Подходы, результаты, надежды-М КомКнша 2006 2«0(

Для решение системы уравнений (4), введем полярные координаты г, 0, где х - г cos 0, у = г sin G Тогда, продифференцировав соотношения х2 + у2 = г2 и в = arctg у/х по t, получим

X dx/dt + Y dy/dt = г dr/dt, X dy/dt - Y dx/dt = r2 d9/dt (5) Умножая первое уравнение из (4) на х, а второе на у и складывал их, находим, что г

dr/dt = г2 (1 -г2) (6)

Если же умножить второе уравнение из (4) на х, а первое на у и вычесть, то получим

г2 dO / dt - г2 (7)

Система (4) имеет единственную особую точку О (0,0) Так как нас интересует только построение траекторий, го можно считать г > 0 Тогда из (6) и (7) следует, что система (4) приводится к виду

dr/dt = r(I-г2), d0/dt=l (8)

Каждое из полученных уравнений (8) интегрируется, и общее решение имеет вид i - \íV\ +се"2', 0 = I т t0 (9)

Возвращаясь к переменным х и у, найдем общее решение исходной системы (4) в виде X = cos(t + t„) / V^i + ce Y = sin (t +1„) / Vi + ce "2l (10) Если теперь в (9) положи гь с = 0, то получим г = 1, 0 = t + t0 Эти равенства определяют замкнутую траекторию которой является окружность х2+ у2~ 1 Если с < 0, то ясно, что г >1 и г —» I при t —» со Гсти же с > 0, то г < 1 и снова г —► 1 при t —» оо Это означает, чго существует единственная замкнутая траектория г = 1, к которой все остальные траектории с течением времени приближаются по спиралям

В заключении отметим, что в рамках синтеза наук сближение теоретических научных установок и обобщенных конкурентных исследований существенно расширило бы поле интеграции современной науки в целостную систему науки и техники

111 Генезис технологии литейного производства в XX веке

Технологии лит ейно1 о производства до первой четверти XX века

К моменту возникновения машиностроения литейное пролзводство развивалось в непосредственной связи с металлургией и было представлено в основном чугунолитейным и брон золит ейным производством В результате изобретения способа отливки чугуна с отбеленной поверхностью он получил значительное распространение при изготовлении плм ов кузнечных молоюв, прокатных валков и т п

В лот период в России производство ковкого чугуна составляло всего 6000 т в год и применяли ею главным образом в сельскохозяйственном машиностроении

С развитием машиностроения возросли и требования к конструкционному материалу, из которого отливались детали машин, и в первую очередь, к его прочности Эго вызвало переход на изготовтение изделий из литой стали, в связи с чем были применены различные способы производства бессемеровский процесс, мартеновский процесс и электроплавка стали

Война 1914-1918 годов была экзаменом, в частности и машиностроению и литеиному производству Профессором СН Банковым в этот период было налажено производспзо снарядов из сталистого чугуна Освоение производства сталистою чугуна в последующем послужило основой для появления еще более совершенного модифицированною серою чугуна

Технология литейного произведена до конца 40-х годов

С 1926 г начала проводиться реконструкция существующих литейных цехов, строшсльспю новых и оснащение их новой техником и технологией Развитие машиностроения ссюстешп потребовало соответствующего количественного и качественного рос1а ш1синою производства - основной заготовительной базы машиностроения

Массовый выпуск машиностроитс 1ьной продукции (автомобили ¡ракюры и т I) потребовал применения в литеиных цехах поточною способа производств Так в и рани появились конвейерные литейные цехи Сталинградскою, Харьковского, Челябинскою тракторных заводов, Россельмаша, ГАЗа, ЗИЛа и др

Основные технологические процессы формовки и производства стержней в этих цсха> были переведены на машинную формовку Вагранка оказалась удачно приспособленной к непрерывной выдачи чугуна на литейный конвейер С овладением технологией массовой производства увечичились точность отливок и прочностные показатети лип,я

Для снабжения литьем группы машиностроительных и станкостроительных заводов оьчельных районов страны были построены московским завод «С|анколит», в Ленинграде «Ленстанколит», в Тбилиси - Тбилисский центролит

Завод «Красная Пресня» выпускал 80% всею литейного оборудования, изюювлешюю и стране К 1941 году питейное производство страны располагало 32 te.il различных машин, т с в 36 раз больше, чем в первый период

К началу Великой Отечественной войны общий выпуск литья доепп 6 млн I в юд При этом свыше 85% всего литья приходилось па долю вновь построенных или по'шоиыо реконструированных литейных цехов К этому времени было налажено произволе ню аноминиевою и магниевого литья (опытное) для авиационной промышленное!и

В годы войны перед литейщиками стояли задачи изыскания и использования новых материалов, резервов производства и источников сырья, упрощения и интенсифицирования технологических процессов для выработки дополнительной военной продукции Особенно важной была разработка и внедрение в крупносерийное производство технологии изготовления кокильного стального литья для танкостроения, в частности технологии литья башен танков весом в 2,5 тонны из легированной броневой стали

Технологии литейного производства в период 50-е годы - конец XX века К 1950 г общий выпуск литья в стране составил 10 млн тонн Промышленностью была практически решена задача конструирования и освоения в литейном производстве сложной техники формовочных машин, смесеприготовительного оборудования, пескометов, пескодувных машин, очистного оборудования и тд И все же доля машинного времени в процессе изготовления литейной формы не превышала 5% от общей трудоемкости процесса

1'а;вивающееся опережающимися темпами машиностроение предъявляло высокие технико-жономичсские требования к своей заготовительной базе К 1976 г общее количество литейных машин по стране составило 115000 ед, в том числе свыше 660 автоматических и комплексно-механизированных линий К 1980 г был освоен выпуск автоматических линий, управляемых ЭВМ

Значительным достижением литейщиков страны явился пуск современных литейных цехов

на ВАЗе и КАМАЗе Строительство и пуск крупных специализированных заводов-

цептролитов позволило по-новому организовать технологию и широко внедрить и в

мелкосерийное производство методы механизации и автоматизации, присущие массовому и

крупносерийному производству

В последнее десятилетие XX в в литейном производстве все интенсивнее внедряются

компьютерные технологии в области создания АСУП, для технологической подютовки

производства, для автоматизированного проектирования и производства технологической

оснастки, для контроля и управления технологическими процессами

Под руководством В П Полищука были разработаны магнитодинамические (МГД)

установки без ковшевой (аливки литейных форм, обеспечивающее уменьшение загрязнения

отливок повышение прочности и герметичности отливок

1У Технология литья в песчаные литейные формы

Литье в песчаные формы остается основной производственной технологией нотучения

опивок в мире Некоторые задачи современной технологии литейного производства (заливка

форм управление затвердеванием отливки, расчет параметров уплотнения формовочной

смеси превентивный расчет добавок в формовочную смесь и др) решены или решаются с

использованием компьютерных технологий

Современное литейное производство располагает относительно широким спектром промышленно освоенных технологий изготовления литейных форм, например, с применением

песчано-глинистых, песчано-смоляных, ХТС и других смесей, а так же технологиями, в которых используют формовочный песок или смесь без связующих Это - вакуумпо-пленочная, магнитная формовка и формовка по выжигаемым газифицируемым моде 1ям

Такое многообразие технологий изготовления песчаных литейных форм и их упрочнения (механическим, химическим и физическим путем) требует обоснованного разграничения их применения в зависимости от серийности, массы, конструктивных особенностей опивок, наличия высокопроизводительного технологического оборудования и дру! их факторов, например, экологических и экономических

В современном литейном производстве ни одна технология изготовления песчаных шгейных форм не является лучшей и универсальной Каждая И5 них имеет свои преимущества и недостатки и определенную область применения Технология тююнлеиия форм из сырых песчано-глинистых смесей на сегодня исчерпала вошожпосм совершенствования без значительного удорожания (например, применения компьютерны* технологий) Специалистами ЗАО «Литаформ», НИИТавтонром и М1 ТУ МЛМИ совместно рафаботан пакет прикладных программ (ППП) ТОЛТ-1, который включает след\юшие ¡падения параметры точности отливки, а также допусков, припусков па механическую обработку, формовочных уклонов и припусков на усадку при проектировании чодслыто-сгержневой оснастки

Другой современной конкурентной технологией изготовления песчаных литейных форм и стержней явтяется технология ХТС Эта технология относится к icxhojioihh химическою упрочнения В технологиях ХТС используют большую номенклатуру связующих матери.шов, отличающихся по химическому составу и механизму действия Основной показатель состава XIС - содержание связующих, определяющее уровень прочностных характеристик стержней и форм, качество отливок, сани гарно-технические характеристики процесса и ею icxiiitko экономическую эффективность Следует стремиться к минимальному расходу смолы с учетом достижения достаточной общей и поверхностной прочности

К самотвердеющим смесям с неорганическими связующими относятся следующие смеем на жидком стекле СОг-процесс, пластичные самотвердстощис смеси (ПС С) жи нате самотвердеющие смеси (ЖСС), самотвердеющис смеси на жидком стекле с жидкими отвердителями, смеси на фосфатных связующих-железо фосфатные смеси машин фосфатные смеси, и цементные смеси

Анализ состояния современного литеиного производства технологически раштных стран пошотяет сделать вывод, что жидкое стекло как связующий материал все реже нетто тьз\с тея на практике

Технологии ХТС основываются на двух типах материалов и различиях их упрочнения а) смеси включают связующее и отвердитель (или катализатор) и они затвердевают без внешнего воздействия, их у нас называют самотвердеющие, а на Западе -No Bake, б) смолы, затвердевающие под воздействием внешнего газообразного реагента, который продувают через стержень или форму, на Западе этот вид смесей определяют термином - Cold-box Катализатор - компонент связующей композиции обеспечивает отверждение смолы по каталитическому механизму, например амин в Col-box-amin-процессе Отвердитель-компонент, обеспечивающий отверждение благодаря его химическому взаимодействию со связующим, например эфирные отвердители в процессах a-set и P-set и др

Таким образом, от правильности выбора технологического процесса зависят все основные экономические результаты, так как не существует на сегодняшний день системного формализованного решения этой проблемы даже на уровне компьютерных технологий Независимо от этого для выбора технологического процесса необходимо анализировать три направтения техиопо! ическое, экономическое и экологическое

Coi ласно европейской классификации изобретений (ECLA), которая основана на МПК (ICP) но бопее детальная по подгруппам, в том числе по классам В22С и B22D- литейное производство, предусматривается конкретизация, в частности и по подгруппам В22С 1/161/22 (Формовочные смеси с применением связующих веществ), где отмечены 1лавные направления развития технологии литья в песчаные формы, например

В22С1/16В- использование газообразующих агентов для отверждения связующих, В22С1/16М- смеси с неорганическими и органическими связующими веществами, В22С1/18С- цементы, оксиды или глины, В22С1/22С2- полиалкены, В22С1/22С4-полиакрилаты, В22С1/22С6- полимеры, содержащие галогены, B22C1/22F2- фурановые полимеры, В22С1/22Г4-полимеры конденсации альдегидов и кетоны, B22C1/22F4- с фенолом, В22С1/2216-полиэпоксиды, B22C1/22F8- полиэстеры, поликарбонаты, B22C1/22F12-полиамиды и i д

В заключении oí метим, что

1 Техпочогии XIС, обладая неоспоримыми преимуществами, на современном этапе создают определенные зколо! ические проблемы внутри литейных цехов и вокру! них Поэтому во веем мире ведущие исследовательские центры работают над решением, хотя бы частично, на первом этапе этой проблемы По есть все основания ожидать ее решения в более полном объеме в ближайшем будущем

2 Затраты (фак[ические) на освоение, например a -set-процесса и других и технотогии ХТС па ф>рановых смолах и дру1ие будут еще выше, тк необходимы существенные вложения на организацию приючно-вытяжной вентиляции и каталитическое дожигание вредных веществ

Поэтому использование магний - фосфатных смесей может быть очень перспективны« процессом

3 Анализ тенденций развития литейного производства в технологически развитых сiранах позволяет сделать вывод повышение затрат на материалы являются оправданными, поскольку позволяют достигнуть высшего качества получаемых отливок Остас1ся надеяться, что приоритетность качества литья утвердится и в отечественном литейном проп толст не

Конкурентной технологией изготовлению песчаных литейных форм янляспя и вакуумная формовка, при которой формы упрочняют (физическим способом) поч воздействием вакуума

Основные преимущества вакуумной формовки заключаются в отсутствии газотвортн > связующего в составе формовочной смеси и систем приготовления и рст операции смесей

Как подтверждает анализ патентных документов в настоящем иеследоваши интенсивность патентования по той или иной рубрике МПК (ICP) и ECLA позволяет судии ■> конкурентности того или иного направления развития технологии литсипог о произволе ib< 1ак конкурентное исследование, представленное диаграммами (см Рис 2) по классам В22( 1/00-1/26 - «Формовочные смеси и материалы для литеиных форм и стержней» тжащиаст что интенсивность патентования в РФ по рубрикам, относящимся к песчано-iлиштетм формовочным смесям (В22С 1/00-1/02 позиция 1 и 2) характериsyeгея крайне пшкнми показателями чю можно объяснить общими экономическими трудностями в стране и отсутствием перспективных разработок по составам формовочных смесей в лом направлении Можно отметить определенное сходство статистических данных у всех стран особенно по подгруппам 1/16 - 1/22 (позиции по оси X 9-12)

Анализ патентования по рубрикам МПК, относящимся к вакуумной формовке показал, что за период 1995-2006 годы интенсивность патентования по ведущим странам США Германия, Япония, РФ, Китай, представленная в таблице, незначите п.тта По>том\ можно сделать вывод, что данная технология опирается в настоящее время в основном щ разработки прежних лет, а технологическое оборудование созданное в нот период > ювлетворяег производственным требованиям

Выводы

1 Современные технологии формообразования в песчаных формах и определении степени отработаны, универсальны, взаимозаменяемы и конкурентны с учетом характера произво тетв (массового, серийного и индивидуального)

2 Определенно на сегодняшний день можно считать что изготовление мелких oijihbok большими сериями рентабельнее изготавливать на линиях и автоматах безопочнои формовки с применением песчано-глинисгых смесей

Июбрстснйя Росс].....о клжссу Ё22С I ]Д N Г¡140.1 1993-5006 нал

1 1 _

Л . * Л Д А . . й щ ..Й 1 • :

II Мбррфя" С11111щ .I. Л1 .">] I - £ ц И р.'И I ■ 1>11. г.ц

П и»П|1с г^пш А п ■ |шм '||> классу Л 2 - ( I 'XIо 11| и пе|.......I

»! я 5]

1 П .....• й 10 0 0 ш " 5 Л. ш Д т * • !

и и

НюГ|рстгнк» [>р>|нмин нп кчмссу Н22С.Г 1/00-1Г«р1ГОЖ I11 ^■ ^ >'3^

9* 3« 1Т5 а® 1« 1

Г ГП * ! 1 ! Л 1 1Р1 И * 4

» 4 М

И 1| и II 14

Рис, 2. Изобретения России (а); США(б); Австрии(в) и Гсрмэнии(г) но Кл.В22С1/00-

1/26.

Средний отливки из железных и не железных сплавом Малыми и большими сериям» уготавливают конкурирующими технологиями па современном этапе: с применением импульсной формовки с подпрессовкой п ее чано-гл инистых форм, вакуумнО ■ пленочной формовкой (в псрснехтиве) и с применением технологий ХТС

4. Крупное лип,с н другие единичные отливки рентабельно изготавливать с применением техно погни ХТС.

V, Специальные способы литья.

. Перед Современным литейным производством стоит задача максимального приближения но точности размеров и чистоте поверхности отливок к готовым изделиям.

Для обеспечения надежной работы деталей но время эксплуатации современных машин в особых условиях и агрессивных средах необходимо изготовлять детали точными методами, практически исключающими обработку резанием, которая снижает прочность и надежность этих деталей, а в некоторых случаях вообще недопустима или невозможна.

Проведенное конкурентное исследование в данной работе но специальным способам литья по классу В22р показывает, что наиболее интенсивно развивается с патентной точки зрения и по объёму производства непрерывное (л т.ч. горизонтальное) литье металлов (В221) 11/00-11/22) и литье под давлением (В22П ¡7/00-17/32).

Одной ич основополагающих тенденций литейного производства на современно« этапе, как уже ранее отмечаюсь, яипяется максимальное приближение отнимем-«агитаики чй конфигурации, размерам и массе к готовым деталям дяя машиностроения. Получение заготовок методом непрерывного литья узамен поковок, штамповок, литья в песчаные фо]МШ позволяют частично решать эти проблемы.

АО Н 46

Я М

а

а

50 «

И ЗС «О 6

Й

изобретении РФ по классу В220 11/045-11/059 непрерывное горизонтальное питье за период 1995-2006 годы

ИзоЪретений США по классу В220 11/045-11/059 непрерывное I ори.аонтаньно'с рлмьв га леродд годы

Изобретении Китая по классу В22Р 11/045И/059 непрерывное горизонтальное литье за период 1095^2006 годы

Пне. 3.

Изобретения Аострни по классу В220 Ш045-11Ю59 непрерывное горизонтальное литье за период 1995-2006 годы

Изобретения Японии па классу В220 11КМ£-11/в$9 непрерывное гариадщапьнаа ПЦДО 1а (Щ^иод ГОЛЫ

Л

Рис. 3. Щрояаяжение) И (0&[К*тч.'нггн ?1Г>I .¡ .-; ( ¡;М(П1 Клган(в); Австрии (г) н Япо№(з] по к.1 В22В11/045-I 1/(|5Уч|0|ферынж^ I орнюмт^лыюс Л|1Гьё за ПернО.'! 1995 [ Г.

Непрерывная горизонтальная заготовка формируется в результате ряда последовательных стадии: заполнения кристаллизатора жидким чугуном из метал лоприем ни к а; отвода теплоты перегрева, кристаллизации и охлаждения заготовки. При обычном методе литья, например, I) песчаные формы эти стадии отделены друг от друга не только во времени, но и в пространстве, располагаясь в непосредственной близости друг от друга, поэтому они оказывают взаимное влияние.

При движении заготовки тсхнояотический шаг разделяемся на периоды "движение" и "пауза". Эта 'Шхнолотческгая схема являлась и является объектом пристального исследования, так как от ее оптимального решения зависит по существу вся технология непрерывного горизонтального литья (НГЛ), Наиболее полно технологический процесс ИГЛ в последнее десятилетие был исследован н доведен до промышленного внедрения ведущим технологическим центром - Институтом технологий металлов 1 1ациональной Академии наук Беларуси под руководством директора института члена-корреспондента МаруковйЧа Е.И.

Далее приведем результаты конкурентных исследований ПД в области непрерывной горизонтальной разливки металлов за период ]995-2006 гг. но странам: РФ, США, Япония, Австрия. Китай (см. Рнс.З), анализ которых позволяет определить тенденции в развитии III Л на ближайший период (см. Рис.3 и Таблицу № 2).

1 Управления развития технологии непрерывного .лить* металлов (В22Ш 1/00-11/22) на ближайший период определяются следующими тенденциями развития: непрерывное литье специальных сплааон; алюминиевых и медных сплавов; по видам отливаемых изделий: для проводов, труб, составных слитков, армированных слитков, изготовления двутавровых балок, и-Профи л я' использование магнитного поля п качестве кристаллизатора; кристаллизаторы с напором в системе пнгания; многоканальные кристаллизаторы; вращающиеся

кристаллизаторы, кристаллизаторы со специальным профилем, двух ручьевое горизонтальное литье, контроль чувствительный к уровню жидких металлов и уровню шлака, измеряем! ш температурой, измеряемый весом жидкого металла, с использованием оптических среде iв электрических, магнитных, звуковых и ультразвуковых средств, с использованием рентгеновского или ядерного излучения, контроль чувствительный к гочтиине закристаллизовавшейся корочки, контроль вторичного охлаждения

Статистика ПД по классам B22D11/045-11/059- непрерывное горизонтальное чипе (НГЛ) ¡а период 1995-200бг (см Таблицу №2 )

Наиболее интенсивно развиваются следующие напрлвчепия 111 J[ 11/049 этектромагпнтное литье, 05 в формы с регулируемыми стенками 051 в формы с вибрирующими стенками, 053 средства для создания вибрации форм, 055 ох таждепис форм, 059 материачы или покрытия форм

I аблмп i 2

Страны Классы МПК - 7 редакция

045 047 049 05 051 053 055 057 059

Р Ф 4 3 19 13 58 9 32 12 15

США 14 4 38 19 5 41 60 10 32

Китам 16 0 25 10 4 29 47 18 40 16 "142

Австрия 9 3 11 20 2 37 31 124 13 ___

Япония 16 I 53 59 18 57

t.pwiii

LL

TiT

_24"

2! ~ По

~ Я

1

Тб5~ ~~22 > " ¡89 ¡42 _48ч

Мониторттш за интенсивностью патентования по указанным рубрик 1м иозволяе! оценить реальные тенденции в развитии технологии НГЛ металлов в ближаишем будущем (см Рис 3 и таблицу №2)

Как показывает конкурентное исследование специальных способов литья литье пот давлением после технологии непрерывного литья является наиболее востребованным технолот ическим процессом в технологически развитых странах

Развитие технолопш литья под давлением (В22017/00- 17/32) на бли/кашпии перпо 1 предусматривает следмотцие направления модернизации гсхлоло/ии и топических средств

- нагревание охлаждение или смазывание пресс-форм с использованием ипжекшш

- совершенствование охлаждающей и нагревательной аппаратуры дня пресс-форм

- обеспечение амортизации при пике прессования,

- использование двух или больше поршней для давления,

- создание напряжения посте запрессовки металла в форму,

- совершенствование управляющих или выводящих устройств для удаления стержней

- совершенствование оборудования для обрезки питателей,

- выбор материалов для пресс-форм,

- совершенствование оборудования для подрыва или удаления отливок из пресс-форм,

- создание пресс-форм, обеспеченных средствами для маркировки или узора,

- создание пресс-форм со стенками с резьбой

VI Литейные железные и нежелезные cm л nu

Проведенное конкурентное исследование по легированным чугунам по кчассу С22С >7/00-37/10 за период 1995 - 2006 годы по странам РФ, США, Германии, ЕС, Китая и Японии представлено на диаграммах, где по оси абсцисс указаны подкупим (1) - 37/00 -JIci ированные чугуны, (2) - 37/04- содержащие шаровидный графит, (3) - 37/06 -содержащие хром, (4) - 37/08 с никелем, и (5) - 37/10 - содержащие алюминий и™ кремний

Анализ диа1рамм (см Рис 4) позволяет сделать выводы а) патентование по веем модфуппам всех стран кроме РФ сходно, отличие только в интенсивности патентования -наибочьшая интенсивность патентования в Японии, б) в РФ интенсивность патентования нанбочыпая в подгруппе (5) - 37/10 - содержащие алюминий или кремний и самая низкая ининсивпость патентования из всех стран по подгруппе (2) - 37/04 - содержащие шаровидный графит

Марочник сталей и сплавов4, содержит 801 марку стали, в том чисче 105 марок сталей для опивок Стали для отливок составляют в общем списке статей -13 % Марки \глеродистых сталей (в ед ) составляют- 10 % от всех сталей для отливок, хромосодсржащие соответственно - 63 %, марганцовистые стали - 22 % и сплавы на никелевой основе для отливок - 8 %

Более 60% всех стальных отливок производилось из углеродистой стали, преимущественно 25JI, 35JI и 45J1 Второе место по объему производства опивок более 15% занимала износостойкая высоколегированная, аустенитная сталь Около 10% опивок для очветспзенных, тяжело нагруженных деталей машин производилось из конструкционных ли ироианных сталей, сочетавших высокую прочность, пластичность и вязкость

Особенно перспективны и в настоящее время экономно легированные стали -марганцевые, марганцекремнистые и хромомаргзнцекремнистые

Общий выпуск цветного литья в стране составтял в лучшие юды примерно 5% или выше 1 мчит в год от общего выпуска фасонного литья, считая железо - углеродистые

M фочник стзтем п ставов 2-е юд - M "Машиностроение" 2003 №д Машиностроение-1 ,782 с

сплавы, но имел определенную тенденцию к увеличению своей доли в балансе литья В общем выпуске цветного литья на долю алюминиевых сплавов приходится -68%, медных -25%, магниевых — 3% и цинковых 4% Композиционные материалы применяются для отливок, работающих в сложных термодинамических условиях, например, в iyp6o - и ракетостроении, где требуются материалы с повышенными физико - механическими свойствами в области высоких температур

VII Исследование научных представлений о закономерностях генезиса гехполо! ни литейного производства на основе ее конкурентно» модели Особенно успешно и интенсивно научные достижения и изобретения в лисиное производство стали внедряться со второй половины XX века ганда наука стала определяющим фактором развития техники и технологии и са\юг о производства

В Международной патентной классификации непосредственно ли1сйное производство представлено в томе 2 в Разделе «В» «Различные технолопгческие процессы), и подраздече «Формование» классом В22 и подклассами В22С - Изготовление лит-шых форм и B22D Литье металлов и прочих материалов

В то же время патентная информация, относящаяся непосредственно к лигеипому производству, представлена также в МПК том 3 в Разделе «С» ('Химия, металлургия» в подразделе «Металлургия» классами С21 «Металлургия железа» и С22 «Мсыллуршя Ставы черных или цветных металлов, обработка сплавов или цвешых металлов» н подклассами С21В, С21С, C21D, С22В, С22С

Сравнительный анализ статистических данных позволил i оворить об усюйчивом развитии выявлечных тенденций в литейном производстве и сделать выводы

1 Изменения в экономике РФ, произошедшие в конце XX в и вызвавшие адеквапи.т, изменения в патентном законодательстве РФ, повышают значение ипкллектуачыюи собственности в научно-техническом и экономическом развитии РФ

2 Патентно-информационная модель по литеиному произволегву отражает осповш.к направления развития литейного производства, как в период плановой жономнки народною хозяйства, так и в период развития рыночной экономики РФ

Простой перечень классов и подклассов, в которых находится нашшш докумешациу по литейному производству, свидетельствует о больших объемах информации (сложш.к системы) и относительной сложности ее системной обработки (выборки) для анализа

Дчя обеспечения системности и полноты выборки пашппои информации ш литейному производству в России за 100-тетний период, выборка осуществлялась е учеюм

Изобретении РФ по кпгксу C22C37/0Q-37Í10 легированные чу Гуны ja Период 1S95-2(I06 годы

ИЧОРСЧНКЯ CUhA гв • 1? ПМ-] )Г1А >Л * ' uyr ji.h. 1J 1 9U-2MI

И ■

и юЬрвтенич ЕС по классу С Í3C37IW- 17/10 гагироолнпЫ* чуу>ы 1л период Í005-20Q6 годы

Изобретения Кипя по вл*ссу 37JOQ-97J1 № легнромниы* -»угуны л период 1995-103« »оды

ЛШ_^^^^^ ии^и _ ^ии

Изобретении Гcpu »t им по кпассуС22С п^ироьлинъ.!« чуу.ы за период 1?95~АК>1 годы

I .

ЯэеАрйтеини Японии по классуС?2С371Ц»-37|,10пегкров1инь<ечугу<»,1 ¿»период годы

I

l'uc.4. Изобретении РФ; CUJA; ЕС; Китая; Германии н Японии по классам C22C37/OQ-37/10-легированныечугун ы за период 1995-2005 гг.

классов и подклассов МПК и основных групп и подгрупп по официальным бюллетеням «Изобретения» патентного ведомства.

Основными анализируемыми направлениями развития литейного производства за столь длительный период являлись: I - плавка и заливка; II - технология и оборудование разовых литейных форм; 1(1 - Специальные способы литья; IV - литейные сплавы; и V ■ прочие вопросы (см. Таблица №3).

Одним из значимых результатов настоящего исследования явилось создание совокупных БД Г(Д по материалам, технологиям, оборудованию ведущих технологически развитых стран: России, США, Китая, Австралии, Бразилии, Канады, Республики Корен, мировой БД, БД Японии и БД НС, а также разработка программы для ЭВМ для обработки статистической выборки патентных документов (см. Рис.5). что позволило оцепить основу научно-технического потенциала литейного производства этих стран и дать их сравнительный анализ.

Конкретные перспективные направления развития литейного производства ведущих технологически развитых стран позволяют определить сравнительные диаграммы рубрик МПК' и ЕСЬА но группам и подгруппам, относящимся к литейному производству (см. Рие.б-9). Структурный анализ изобретений но литейному производству ведущих технологически развитых стран позволяет наметить перспективные направление в ближайшем будущем развития отрасли, а также определить на основе количественной оценки совокупностей ИД научно-технический потенциал стран и их относительную конкурентную способность.

В современной инновационной политике государства промышленная собственность, в том числе и изобретения, составляют определяющее ядро научно-технологическою потенциала отрасли и страны.

Р^тс. 5 (продолжение си. стр. 26)

ОВ22С1 ■ B22C1(U) Ö 022CI (К)

□ В22С1(Я) ИБ22СЧЕ) □ B22Cl(M)

Рис.5. Пример компьютерно» распечатки графиков по группе B22CI по БД Японии, ЕС и Мировой БД.

Uu AJrtl.ur СШД H« ÍMÍ re

э) 6)

Рис.6. Структура изобретений России (а), США (6) по группам M ПК" В22С 1/00 - 25/00

^uWwui Расе«и 1S-90-ÎWSÎ1

Б*)1 США iMO-ïWS гт

»W0 1 . 1Î0C

UDO 1000

fM5 вое WO «00

4M 700 _r 400 206 0

# у* # S Ф. <f / S

овггс

а)

LJ

# ,<р ^ s /> # sftff /

б)

Рис.7. Структура изобретений России (а), США (б) по выборочным группаи МПК B22D.

Конкретные перспективные направления развития питейного производству России и США позволяют определить сравниваемые диаграммы по группам М1Ж, представленные па Рис. 6-7,

Анализ диаграмм позволяет констатировать, что структурно (качественно) и количестве! г lit) (динамически) ЬД изобретений России и США но литейному производству в основном сходны.

Подобный сравнительный структурный анализ БД изобретений - основы научно-технического потенциала отрасли имеет особое значение. Применений разработанной методики позволяет получить обоснование для принятия управленческих решений на уровне отрасли и предприятий, а в перспективе обоснованно корректировать приоритеты развития научно-технического потенциала отрасли и стратегии предприятия.

Существенным подтверждением выявленных общи?! тенденции к ризниши современного литейного производства ведущих технологически развитых стран является дополнительный анализ ВД изобретений, представленный на Рис.8-9, Используя уме описанный методический принцип, был проведен сравнительный структурный анализ ЬД 1 )Д по изобретениям литейного производства Австралии, Китая, Республики Корея, Канады и Транши« для ouimkv, oeuom,! научно-технического потенциала питейного произволе! на (см. Рис. 8). Анализ диаграмм позволяет констатировать, что структурно (качественно) совокупности ПД этих стран также сходны.

Интересен сравнительный анализ КД США и России, представленный на Рис.1(1 показаны динамика патентования всех изобретений этих стран за период с 1940 но 2004 годи и динамика патентования за этот же период изобретений но литейному производству.

Dujj^i'hi :. /ш: 1 pjп.. Г?2С II

f.J '. д,1 liKL-n Австралии IffM JOOS п

XL—...EL

m t( Дл

ЯТ П

— п п: п п - 111

if f f s „«• jf jf у ¿e sfSf f<? if if tPiff i* /

1'iic. Я (см. продолжение на стр. 131.

ьаза (МНКЩД • 1* B2JC 1930-3005 TI

E»J* -и ' КИПЯ 11Н.1Ж ГГ.

4 1

№ ПпПЙ tu к „ 1 11 II » И т

; i

; i . i

h i« ГКО «» "00 1!

Ю 1*00 ïlflO ИЮС îbW

; i

И " И п П

é 4 s s s ¿ SSJS / f s

F.ili MHhMt PttoyöPMm KüftM B22C t9M-îfli)5 4.

Btll ДАНН№» Р«СПувЛМ*И Квр*и 1»»-Î()0S T.

J_n_iL

* + * * * jt s 4 <f / / / /

s J* s f # $ / S <f #.? f Щ

Qbiic

Бил д»ми1-1. К+нлпы 02 iC 1»90-IW5 гг.

-----wr-—-—

! !

H-TL

_Q„

1* M u

f f f J J ^ ^ ^ ^

'nnaae

Biii д^инык К»И1Д1,1 H90-2005 fr,

|>лл ял мм.j л БФ4Эклт В?.?г\ 1SSO-ÍOOS п

У/s#SfУsf

авж

6«а* донных Бр*1ш>ми IHQ-Jflfli fr.

_ î» и ' " __™EL

/ ^ ^ J? ^ ^ ^ ^ ^ # / # ^

OeîîC

iMic.íj, Структура изобретении по литерному производству за 1990-2005 гг, по БД: Австралия (а); Кп ган (б); Республики Корея (в); Канады (г); и H разил и и (л).

ш

//УХ/

о»' у' /

Рис. 9. Структура изобретений по литейному производству (В22С и В221)): а- пи КД Японии, Гу |-;»р< теме кто Сообщества; а- МО ":'|;о;н'Н БД; г- сравнительная структура рубрик подгрупп Европейской к ;к .и^иг.ип:.' (£"С1.А) изобретении и Международной патентной классификации (МПК) изобретений но лшенпоту производству.

Таблица №3

Структурный и Динамический анализ патентной информации литейному

производству ча период с 1896 по 2000 год.

Интересна для сравнительного анализа динамика выпуска литья (и м.чн.т.) в СССР-России и США во второй половине XX века, представленная на графиках (см. Рис. 11).

Анализ динамики патентования изобретений и выпуск литья в США позволяет отметить определенную стабилизацию этих процессов: динамика патентования изобретений характеризуется интервалом в 300-500 единиц в год, а выпуск литья - интервалом 10-15 млн.г. (срамшШ с прогнозировавшимся объемом выпуска литья к концу XX века в 40-50 мли.т.).

б)

Россия (всего патентов нз изобретения)

Россия (всего патентов по литейному производству)

1988 1990 1992 1994

США (всего патентов на изобретения)

N ед 200000 150000 100000 60000 0

-----о » — г-»—« и—♦—1 ►

1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006

Годы

США (всего патентов по литейному производству)

N ед 500 400 300 200 100 О

1 А А 1 А - >

I ^ -—Г- 1- -Т -

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 Годы

Рис 10 Графики патентования изобретений за 1990-2004 п а-график плинтования шобрекчшп в

России, б- график патентования изобретении по литейному производству п России, в-1 р 1фик патентования изобретении в США, I- график патентования изобретении по лщ енному прошпшктпу в

США

Выпуск литья в СССР-России (в млн т)

млнт30 20 10 0

1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Годы

а)

Выпуск литья в США (в млн т)

I млн т

30 20 10 0

1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Годы

б)

Рис 11 Выпуск литья в СССР-России (а) и в США (б) в млн т

Подобное положение можно объяснить тем, что литейное производство США достигло своего определенного стабильного положения в экономике страны и объемы выпуска продукции литейного производства достаточны для обеспечения потребностей в литье современной экономики США предположительно на ближайшие 5-10 лет Постоянный мониторинг по данным показателям научно-технического потенциала стран, выраженный совокупностью изобретении в литейном производстве, позволит практически оценить достоверность этих предположений

Достоверноегь статистических результатов исследования Ре5ульгаты, полученные в ходе статистической выборки из БД ведущих технологически развитых стран (Японии, США, России, Китая) и интегральных БД (европейской и мировой), статистически обрабатывались с помощью специально разработанной программы для ЭВМ, а их достоверность проверялась с использованием статистических гипотез

Простое визуальное рассмотрение полученных графических обобщающих данных позволяе] констатировать наличие корреляционной связи между исследованными БД в области литейного производства

Для обоснования суждения о наличии взаимосвязи между статистическими данными Л (1Ш) и В (иЭ) генеральной совокупности X следует проверить, значим ли выборочш ш коэффициент их ранговой корреляции

В качестве примера приведем проверку ранговой корреляции выборочных статистических данных по классу В22С из БД России (5Ш) и США (ЦБ)

A(RU) 344 121 150 159 396 18 18 179 5 7 16 14 1

B(US) 244 74 33 158 549 27 37 119 6 41 20 18 1

Найти выборочный коэффициент ранговой корреляции

а) Спирмана, б) Кендалла и оценить их значимость при уровне значимое I и а=0,1 Присвоим ранги а, данным х, по ряду данных А(ГШ), расположив эти данные в поря чес

а, 1 2 3 4 5 б 7 8 9 10 11 12 13

х, 396 344 179 159 150 121 18 18 16 14 12 7 5

Присвоим ранги Ь, данным у, по ряду данных В(иЗ), расположив эги данные в порядке убывания

ь, 1 -> 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1 12

У. 549 244 158 119 74 41 37 33 27 20 18 1 1

Ранг) а| данного 396 по ряду А(1Ш) соответствует ранг Ь] данного 549 по ряду В(И.Ч) Рангу аз данного 344 по ряду А(1Ш) соответствует ранг Ьг данного 244 по ряду В(1 14) Аналогично получаем

Ь,=4, Ь4=5, Ь(,-9, Ь7=6, N=10, Ьч=12, ЬЮ=7, Ьи=8, Ь,2=11, Ьп=13 Выпишем последовательность рангов

а, 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 12 Г 13

Ь, 1 2 4 3 9 5 6 12 10 13 8 7 II

и получим разности рангов = а, - Ь, ф = а] - Ь| = 0, с^ = 0, с^ = -1, с),) = 1, (36 = 1, ¿7 = 1, а8 = -4, с19 = -1, аю = -з, ап = -з, <а,2 = 5, - 2 Определим выборочный коэффициент ранговой корреляции Кендалла тв = 4 х ИДн х (п-1))- 1,

где Я= Я,+К2+ +Я„ 1 = 12+11+9+10+8+4+7+3+1+6+5+2= 78 т в - (4 =< 78) / (13 х (П-1))- 1 - -0,833

Определим выборочный коэффициент ранговой корреляции Спирмана п

Рв= 1 - (б х £ <1,2) / (п3-п) = 1 -(6 х 262/(2197-13)) = -0,86 1=1

При уровне значимости а=0,1 находим число

d, - -4

Тлр„, -tK|„„ х V(lTp^)/(n_2)= 1,80 X V(1 - 0,94) / II = 0,525 Сравниваем число Тк!,„т и | Рц | так как 0,86 > 0,525 то | Рц | > Тч„п и ранювая корреляция между данными - значимая

При уровне значимости а=0,1 находим число

ТкР„т = 7.кри, х 42 х (2п+5) / (9п (п - 1)) = 0,1736 х л/2 х 31/(117 х 12) = 0,063 Сравниваем числа Ткрит и | тв | так как 0,833 > 0,063, то | тв | > Ткрит Вывод корреляционная связь между сравниваемыми данными - значимая |Рв | = 0,86,| тв 1 = 0,833

Гипотеза о наличии корреляционной связи между рядами данных принимается Определение коэффициентов абсолютной и приведенной значимости отрасли (литейного производства)

Отнесение совокупности изобретений отрасли - основы ее научно-технического потенциала за определенный период ко всей совокупности изобретений страны за тот же период времени позволяет определить коэффициент абсолютной значимости отрасли в экономике страны, который определяется в % следующим соотношением К = £п/£Ы х Ю0%, где

К - коэффициент абсолютной значимости отрасли в экономике страны, в % п - совокупность изобретений отрасли за определенный период, в ед, N - совокупность изобретений страны за тот же период времени, в ед

Таблица №4

К - коэффициент абсолютной значимости литейного производства в России за период 19902004 гг __

Гони 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 I 2003 2004

П <_Д 542 646 739 417 380 536 254 372 240 186 183 157 126 179 181

N ел 84643 84565 82699 58803 57804 56750 19646 29691 23364 19510 17592 16292 18113 24726 [23110

к% 0 640 0 764 0,894 0 709 0 657 0 944 1,293 1,253 1,027 0,953 1,040 0,964 0,696 ] 0,724 0 783

Среднее значение К за этот период К1990 2004 - 0,889% (Россия)

Таблица №5

К - ко)ффициепт абсолютной значимости литейного производства в США за период 1990-

2002 11

1 ОН 1 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

11 сд 378_ 425 326 433 415 292 321 351 383 420 313 340 468

N ц 90591 96908 98049 87768 102298 102298 110761 113641 150958 154533 158013 166650 121544

к % 0,417 0,439 0,333 0 438 0,473 0,285 0,282 0,233 0,258 0,272 0,198 0,204 0 385

Среднее значение К за этот период К,99о 2002= 0,324% (США)

К1 - приведенный коэффициент значимости литейного производства для всех стран по

МПК7

В МПК7 (IPC) содержится всего 70200 подгрупп (N1) В классах, относящихся к литейному производству (В22С и B22D) содержится 290 подгрупп (п1) К'ц>с = n'/N' х 100% = 0,413%

К2 - приведенный коэффициент значимости литейного производства по ECLA (европейской классификации)

В ECLA содержится всего 132200 подгрупп (N2) В классах, относящихся к литейному прои ¡водству (В22С и B22D) содержится 588 подгрупп (п2) К2, с | л = n2/ N2 х 100% = 0,445%

Таким образом, К1 и К2 - приведенные коэффициенты по двум классификациям IPC и 1X1 А и равны соответственно 0,413% и 0,445%

Классификация LCLA более гомогенна и систематизирована по сравнению с IPC На сентябрь 2005 i в Европейской БД содержится 26,8 млн документов Сравнивая абео потные коэффициенты значимости литейного производства Крф = 0,889% и Ксшд = 0 324% можно конештировать, что Крф > К1, К2 и это может свидетельствовать о бочьшем значении литсиного производства в экономике РФ, но это одновременно может быть и \\ 1ш11м показа!елем, чем в США, где К<_ша < К1, К2 что свидетельствует о более динамичном

развитии других более перспективных отраслей, например компьютерных технологии и нанотехнологий

Таким образом, К1, К2 - приведенные коэффициенты, наряду с абсолютными коэффициентами значимости К, могут служить пограничными критериями для определения прогрессивности направления (К > К , К2) или регрессивности (К < К1, К2)

Тсхнико-экономическос обоснование полученного экономического эффекта

1 Патентная фирма "Дервент" и другие фирмы с БД ПД - за услу!и поиска ПД с ксерокопированием берут за один ПД от 2 до 9$ Современные средсва автоматизации патентного поиска //НИЦ, Роспатент, М , 1999, С 55-56

2 Услуги ВПТБ - аналогичные услуги за поиск ПД с ксерокопированием (5 листов) - 110 руб ~ 3,5 $

3 Если оценить стоимость поиска ПД стоимостью услуги ВПТЬ, то в настоящем исследовании при оценке выборки ПД с ксерокопированием рефератов по классам М11К а) В22С1/00 - 1/22, б) В22011/00 - 11/22, в) В22Ш7/00 - 17/32 г) С22С37/00 - 37/10, д) С22С38/00 - 38/60, Г отобранных рефератов ПД = 8,5 тыс ед Условная экономическая эффективность по стоимости оказанных патент но-иформационных услуг составила 93 5 тыс рублей

УШ Перспективы технологии литейного производства на блпж.шпшм период

На основе результатов исследований в возможной полное дана картина генешеа литейного производства в прошлом и настоящем, что явилось основой для определения перспектив технологии на ближайший период Некоторые выводы из анализа развития технологии литейного производства и статистически обоснованной модели шрасли на б шжайишй период уже сделаны выше Однако для более полной и обоснованной картины прогноза литейного производства на ближайший период дополнительно был дан краткий анализ прогнозной работы 1969 года «Футурология литейпо1 о производства»

В ближайшем будущем в технологии литейного производства предусматривается талыгейшее совершенствование технологий и оборудования д'тя смесеприготовления, например, смешивание формовочной смсеи при транспортировке та конвейерной лепте с управляемыми элементами перемешивания и использование вибрации '5 модельной оснастке предусматривается использование корректируемых, секционные увеличивающихся в размерах или гибких моделей Для технолотии изготовления форм по выплавляемым моделям применение охлаждающихся или нагревающихся пресс-форм

В областгг процессов литья (совместно с металлургическим производепчш) предусматривается совершенствование предварительной технологической обработки металлов газами Применение контролируемых приборов для определения появления шлака п сфуе жидкого металла, уровня жидкого металла, определение толщины кристаллизуемои оболочки металла и для определения вязкости жидкого металла

В области специальных способов литья, особенно в непрерывной разливке металлом предусматривается непрерывная разливка по видам сплавов нержавеющие стали алюминиевые, магниевые и медные сплавы Предусматривается отливка составные слитков, те из двух или более жидких металлов, различных композиции, используемых в цельнолитых слитках, конструкции податливых кристаллизаторов, совершенствование вторичного охлаждения и др

Вводится дробная градация для литья различных цветных сплавов литье тюки* сплавов с высокой точкой плавления Ве, Тг, гтизкои точкой плавления А1, Мц, литье тяжелых металлов с чрезвычайно высокой температурой плавления \У, 1а, Мо, 7 т, ( г V титье тяжелых металлов с высокой температурой плавления Со, N1, Мп, Си, тшы тяжелых металлов с низкой температурой плавления /,п, РЬ, Бп

Специальное литье предусматривает литье пенометалла и литье драгоценны* и здечий

Предусматривается обработка металла в жидком или вязком состояниях н ппеиной форме с использованием инертного газа, реактивных тазов и направленной криет аллизации

Предусматривается обработка отливок после литья удаление стержней выщелачиванием, вымыванием или растворением, с использованием взрывной волны, с использованием эффекта электрогидравлического удара

Выделены технологии герметизации или пропитки пористого литья Предусматривается в оборудовании, используемом как в литейном производстве, так и в металлургическом, применение установок для чистки ковшей, для футеровки ковшей и ее восстановления, удаления футеровки, охлаждение стопора, применение стопора со средствами для введения жидких добавок в расплав, обеспечение вращения выливающемуся из ковша жидкому металлу

В заключении еще раз отметим, что поскольку изобретения обладают потенциалом упреждения, а изобретения в области технологии литейного производства внедряются в практику по оценкам экспертов примерно через 10 лег, то можно достаточно обоснованно ожщагь, что выявленные закономерности в развитии технологии литейного производства ведущих стран на ближайшие 10 лет являются определенными и устойчивыми

Заключение

На основе анализа патентной документации, периодической и научно-технической литературы сформулирована и обоснована современная модель генезиса 1 схнолог ии литейного производства, определяющая систему обобщенных научных представлений о закономерностях ее развития Совокупности ПД, выявленные в конкурентном исследовании, определяют качественную и количественную оценки основы (меры) научно - технического потенциала отраслей - лигейного производства ведущих технологически развитых стран США, Японии, ЕС, России, Китая, Республики Корея, Австралии, Канады и Бразилии

Общие выводы и результаты работы

1 Разработана периодизация развития отечественной технологии литейного производства, вкчючающая три основных периода с момента зарождения машиностроения конец ХУ111 в - первая четверть XX в - конец 40-х годов - конец XX в, выявленная на основе определяющих требований машиностроения к своей заготовительной базе - литейному производству - повышение точности и прочности литых заготовок

2 Разработана методология структурного и динамического конкурентного исследования технолоши литейного производства ведущих технологически развитых стран с использованием компьютерных технологий и доступа через Интернет к удаленным базам данных отраслевых патентных документов, опредетяющая меру научно-технического потенциала этих стран

3 Создан пакет из взаимосвязанных баз данных совокупностей патентных документов по технологии литеиною производства, определяющий научно-технический потенциал ведущих 1ехполо1ичееки развитых стран США, ЕС, Японии, России, Китая, Республики Корея, Австралии, Канады и Бразилии

4 Разработана программа для ЭВМ обработки БД выборки патентных документов по литеиному производству ведущих технологически развитых стран причем в качестве структурной основы приняты групповые и подгрупповые рубрики Международной патентной классификации (МПК) изобретений а в качестве дат отсчета приняты даты тбликаций патентных документов

5 Установлены закономерности развития отечественной технологии литейного произволе 1ва и ведущих технологически развитых стран на основе статистически обоснованной модсти развития технологии литейного производства, полученной с помощью обработки компьютерными технотогиями совокупностей патентных документов

6 Предложены коэффициенты абсолютной и приведенной значимости отрасли - литейного производства, используемые в работе для сравнительной оценки паучно-техничеекою поюнциала стран, и определены их величины для России и США

7 По результатам конкурентных исследований для ведущих технологически развитых стран установлено устойчивое развитие технологических процессов литья в разовые песчаные формы и опережающее развитие этих технологий по отношению к технологическому оборудованию при этом определенное преимущественное развитие в технологии раювых песчаных форм получили технологии химически твердеющих смесей

8 Установлено приоритетное развитие специальных способов ли1ья, при пом наиболее интенсивно развиваются непрерывное литье и лигье под давлением

9 Установлено различие в структуре патентования изобретений по легированным чучунам для России и ведущих технологически развитых стран, в которых интенсивное 1ь патентования по высокопрочным чугунам (ВЧ) в среднем в 2-3 раза прсвышае1 па|енговаиие по легированным Сг и N1 чугунам В России интенсивность патентования по А1 или содержащим чугунам соответствует уровню патентования по ВЧ в ведущих технологически развитыч странах

10 Впервые в России наиболее полно систематизирована информация, в основном патепип 1с документы, ведущих технологически развитых стран по вакуумной формовке (см кнша «Вакуумная формовка», список опубликованных работ №9)

11 Раскрыто и обосновано содержание критериев, в том числе для художественных отливок-изделий литейного производства (промышленных образцов) - новизна, эстешческие и эргономические особенности, применяемые в государственной патеншои экстр] и <с промышленных образцов (№№15-19, 21-24 см список опубликованных рабо!)

12 Установлено, что совокупности патентных документов отрасли - мера качественной и количественной оценки научно-технического потенциала литеиною производства ведмци, технопогически развитых стран, могут рассматриваться как нелинейные сложные системы самоорганизуемые и самоуправляемые

13 Разработанная методика отраслевого конкурентного исследования на оиюш статистически обоснованной модели для технологии литейного произволен^ можс! быи применена в аналогичных конкурентных исследованиях для смежных отраслей, например обработка металлов давлением обработка пластиков и др по классам МГТК В21-В32

14 Дан хронологический анализ важнейших событий в развитии технологии литейного производства России в XX веке

Список опубликованных работ по теме диссертации

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах

1 Кипнис Л С, Минаев А А Склонность белого чугуна к образованию трещин // Литейное производство -1969 - № 12 -С 24 (0 1 п л/0 1 пл)

2 Морозова Н Л и Минаев А А Система патентно-лицензионной работы в машиностроении Учебно-методическое пособие -Москва ИПК Минавтопрома СССР, 1973 -102с (2,0 п л /2,5 п л )

3 Мариенбах Л М и Минаев А А Из истории литейного производства в России и СССР И Литейное производств - 1976 - № 4 С 44 46 (0 5 п л /0,5 п л

4 Минаев А А Исследование некоторых методов прогнозирования тенденций развития областей техники // № 2968-76,Деп от 29 июля 1976 г ОВ Информатика-1976-№ 11, реф 11 и 52

5 Минаев А А О развитии литейного производства с древнейших времен до конца XVIII века// № 4154, Деп от 30 ноября 1976 г РЖ Технология машиностроения-1977-№ 2, реф 219

6 Шестопал В М и Минаев А А Изобретения в литейном производстве // Литейное производство-1979 -6 - С 1-2 (0,5 пл/0,5 пл

7 Минаев А А , История развития техники и технологии литейного производства / конец XVIII - по настоящее время/ Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, МАМИ -1980 (1 п л )

8 Потапов СМ Минаев А А и др Способ приготовления литейных форм и стержней Авторское свидетельство СССР № 1224090, В?2С 9/00 - 1984

9 Минаев А А , Сазонов В А Вакуумная формовка, М ,//Машиностроение - 1984 - 216 с (7,3 п л / 7,3 п л )

10 Доброжанов А И Минаев А А и др Электрогидравлический комплекс очистки литья Авторское свидетельство СССР по заявке № 3774695/22-02, решение о выдаче от 29 05 1985, В220 29/00 - 1984

11 Доброжанов А И , Минаев А А и др Способ выбивки стержней и очистки литья, Авторское свидетельство СССР по заявке № 3774713/22-02 решение о выдаче от 29 05 1985, В220 29/00 -1984

12 Потапов С М , Минаев А А и др Способ изготовления отливок, Авторское свидетельство СССР Х° 1294455, В22С 9/02-1985

13 Анисович Г А Минаев А А и др Состав для получения покрытия, Авторское свидетельство СССР № 1322571, В22С 3/00 -1985

14 Минаев А А Патентная информация в научно-техническом прогнозировании // Сборник Футуро-дизайн-89 Первая всесоюзная конференция по проблемам проектного прогнозирования, ВНИИТЭ -Москва - 1990

15 Минаев А А Особенности правовой охраны промышленных образцов и ее влияние на уровень и качество продукции. Конспект лекций цикла Переход на патентную форму охраны изобретений // Сборник № 5, ВНИИГПЭ, МГО » Знание» РСФСР - Москва - 1990 С 1-12 (0,5 п л )

16 Казачкова ГА , Минаев А А Использование методов математической статистики при анализе существенных прилпков художественно-конструкторских решений, заявленных в качестве промышленных образцов Роспатент, НПО Поиск - Москва - 1992 - 75 с (2,0 п л /2 0 п л )

17 Промышленная собственность в Россинской Федерации историко - правовой комментарий А Д Корчагин ВЮДжермакяп ВБТалянскиП, В К Казакова В В Орлова, А А Минаев, Е А Гаврилова Под редакцией юн Л Д Корчи ина -СПб СЗПИ - 1993 - Часть I-189 с

18 Промышленная собственность в Российской Федерации историке - правовой комментарий АД Корчи им ВЮДжермакян, ВБТалянский, В К Казакова, В В Орлова, А А Минаев, Е А Гаврилова Пол реакцией к э н А Д Корчагина - СПб СЗПИ - 1993 - Часть 11 -196 с (5,0 авт п л )

19 Минаев А А, Пахомова В А // Методические рекомендации по составлению совокупности существенных признаков промышленного образца - Москва ВНИИПИ-1994

20 [Шестимиров А А 1 и Минаев А А Промышленные образцы учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению и специальности // Правоведение, PocnaieHT, ВНИИПИ Москва-1995 - 397 с (12,5 п л / 12,5 п л )

21 ¡Шестимиров А А ~| и Минаев А А Промышленные образцы, учебное пособие дчя студентов кисших учебных заведений, обучающихся по направлению и специальности // Правоведение Росиатеш, ВНИИПИ Москва - второе издание Москва - 1996 -397 с (12,5пл /]2,5пл)

22 Минаев А А Анализ основных направлений развития литейного производства в XX н па бак сю информационной модели, Минобразование РФ, МГТУ «МАМИ», // Сборник Паучномсхпичсеыи конференции, секция Литейное производство, Москва -1999 -с 27-29 (0 5 п л )

23 Минаев А А Об эстетических и эргономических особенностях промышленных обращов // ( (юрппк Научно-практическая конференция Теория и практика охраны промышленной co6cibuihocth и hlkoiophx объектов авторского права на рубеже тысячелетий, Роспатент Москва- 7-8 октября 1999- с 110-113 {О,"» п л )

24 Комаров Jl Е и Минаев А А // Патентная охрана дизайна, М, Информационно-шлатсльскии цешр Роспатент - 2000 - 168с (II п л / авторский вклад 7,0 п л )

25 Мннасв А А Условия патентоспособности промышленных образцов в Европейском eooOmecirte // llaiLiiп i n лицензии-Л» 4-Москва- 2001 -С 27-28 (0,5 ил)

26 Минаев А А Об условии патентоспособности промышленного образца «орш инальност! » и новой речакшш Патентного закона РФ, // Сборник, Научно-практическая конференция //Теория н практик! охр ты интетлектуальной собственности в РФ в свете измененного законодательств Роспатент Москва - 9-!0 октября 2003 (0,5 n л )

27 Минаев А А Минаев ГА Патентно-информационная модель развития литейного проишолсгва в XX всы / Литейщик России №7/8, Москва - 2002 - С 65-68 (0,3 п л /0,2 п л )

28 Минаев А А , Минаев ГА Исследование отраслевой базы данных по интеллектуальной еобствснпост на примере читейиого производства // Литейщик России Москва - № 3 - 2005 - С 45-47 (0,3м л /0 2 и л )

29 Технология литейного производства Литье в песчаные формы Учебник для ciyjiemon высших учебных заведений /А П Трухов Ю А Сорокин, МЮ Гршов, БП Благонравов, A A Mimaui, )Ч I ини, Пел редакцией А П Трухова, Издательский центр Академия - 2005 (авторский вклад I 0 н л )

30 Минаев А А и Минаев А Г Свидетельство № 2005620277 о регистрации // bain дншых сг<и нет и illki m выборки изобретений России по классам МПК по литейному производству от 26 10 2005

31 Минаев А А п Минаев А Г Свидетельство № 2005612791 о регистрации «Процимма для JliM » РОСПАТЕНТ, 26 10 2005

32 Свидетечьство № 2006620052 о регистрации БД ПД США, Роспатент, правооблача1сль Минаев АЛ 02 02 2006

33 Свидетельство № 2006620053 о регистрации БД ПД Японии, Роспатент правообла ыгип Мннасв А А 02 02 2006

34 Свидетельство N5 2006620054 о регистрации БД ПД ЕС, Роспатент, правообладатель Минаев А А , 02 02 2006

35 Свидетельство N2 2006620055 о регистрации БД ПД ВОИС, Роспатент, правообладатель Минаев А А , 02 02 2006

36 Свидетельство № 2006620092 о регистрации БД ПД Австралии, Китая и Республики Корея, Роспатент, правообладатель Минаев А А , 02 02 2006

37 Свидетельство № 2006620093 о регистрации БД ПД Канады и Бразилии, Роспатент, правообтадатель Минаев А А , 02 02 2006

38 Минаев А А Сравнительный анализ баз данных изобретений по литейному производству России и США // Заготовительные производства в машиностроении - 2006 - N° 3 -С 6-8 (0,5 п л )

39 Минаев А А Мониторинг изобретательской деятельности в области порошковой металлургии // Заготовительные производства в машиностроении-2006 - №5 С 44-48 (1,5 пл)

40 Минаев А А Мониторинг изобретательской деятельности в области порошковой металлургии Н Заготовительные производства в машиностроении -2006 - .№ 6 - С 41-47 (1,5 п л )

41 Минаев А А Применение математического моделирования в отраслевых патентно-информационных (конкурентных) исследованиях // Изобретательство Т VI - 2006 8 -С 15-36

42 Минаев А А Современные представления о закономерностях развития технологии литейного производства //Литейщик России-2006- № 8,-С 28-35 (0,5 пл)

43 Минаев А А О возможностях и значении отраслевого конкурентного исследования Тезисы дополнитечьных докладов научно-практической конференции «Состояние и перспективы правовой охраны, защиты и использования объектов интеллектуальной собственности», РОСПАТЕНТ Москва 11-12 октября 2006 -С 58-64 (0,5 п л )

44 Минаев А А Современные представления о закономерностях развития технологии литейного производства //Литье и металлургия -2006 -№3, Беларусь -С 40-49 (1,4 п л )

45 Минаев А А Современные представления о закономерностях развития литейного производства// Заготовительные производства в машиностроении -2006 -№11,-С 47-49 (0,5 п л )

46 Минаев А А О конкурентном исследовании технологий литья в песчаные формы //Литейное производство -2007-№3,-С 6-12

Минаев Атекеей Алексеевич

«Разработка научны* представлений о закономерностях генезиса технологии литейного производства в XX веке н перспективы ей развития на ближайший период» Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Москва, МАМИ, 2007,40 с

Подписано в печать /6 03 0-Ь Заказ <5?" Тираж 100

Усл п л 1,8 Уч -изд л 2,4

Бумага типографская Формат 60x90/16

МПУ «МАМИ», Москва, 107023, Б Семеновская ул 38

Введение.

I. Методология исследования генезиса технологии литейного произ водства - составляющей общего научно-технического прогресса и её периодизация.

П. Методология построения отраслевой конкурентной патентно-информационной) модели.

Ш. Генезис технологии литейного производства в XX веке.

Технология литейного производства до первой четверти XX в. 95 Технология литейного производства до конца 40-х годов.

Технология литейного производства в период 50-е годы конец XX века.

IV. Технология литья в песчаные литейные формы.

V. Специальные способы литья.

VI. Литейные железные и нежелезные сплавы.

VII. Исследование современных представлений о закономерностях генезиса технологии литейного производства на основе ее конкурентной (патентно-информационной) модели.

VIII. Перспективы технологии литейного производства на ближайший период.

В современной научно-технической литературе отдельным вопросам и периодам исследуемой темы были посвящены работы Аксенова П.Н., Александрова H.H., Баландина Г.Ф., Берга П.П., Борсук П.А. Валисовского И.В., Василевского П.Ф., Горшкова A.A., Гуляева Б.Б., Диброва И.А., Долбенко Е.Т., Жуковского С.С., Крянина И.Р., Куманина И.Б., Леви Л.И., Лясса A.M., Мариенбаха Л.М., Мильмана Б.С. Мирзояна М.А., Нехендзи Ю.А., Петриченко A.M., Рабиновича Б.В., Рубцова H.H., Трухова А.П., Шестопала В.М. и др. Известны обобщающие работы H.H. Рубцова в области истории отечественного литейного производства, охватывающие период до возникновения машиностоения в России, а также работа под редакцией В.М. Шестопала «Футурология литейного производства». Однако, большинство работ, как правило, предшествовали монографиям и обзорным статьям, они раскрывали развитие отдельного периода или направления науки и техники литейного производства и не являлись специальными обобщающими научными исследованиями, базирующимися на общем научно-методологическом фундаменте Настоящее исследование преследует цель восполнить указанный пробел, что представляется актуальным.

Сегодня для России актуален в экономике путь многократного сокращения временных и материальных затрат. Стране необходимо миновать драматизм пути «выживания сильнейших». Требуется выпуск высокотехнологичных, а ещё лучше изделий с высоким уровнем добавленной стоимости, т.к. именно они в наибольшей мере используют «человеческий капитал», имеющийся в стране, и позволяют сохранить природные богатства.

Это делает актуальным переход к наукоёмким технологиям, которые подпитывают развитие технологий и среднего уровня, а также обеспечивают переход к инновационным технологиям. Актуален долговременный системный прогноз (например, отраслевой), опирающийся на междисциплинарный подход и методы точных наук, определение стратегии не на годы, а на десятилетия. Отмеченные проблемы и явились в диссертации объектом исследования применительно для технологии литейного производства. В перечне актуальных областей исследования ВАК по литейному производству отмечено «Прогнозирование развития техники и технологии литейного производства».

Для оценки современного состояния и разработки научных представлений о закономерностях генезиса технологии литейного производства России, специалисты отрасли одними из первоочередных мероприятий называют: создание банка данных (БД) по материалам, технологиям, оборудованию, что, по их мнению, позволит оценить научно-технический потенциал литейного производства, а также разработку концепции реструктуризации литейного производства и повышения качества литья, а, следовательно, и конкурентоспособности продукции литейного производства. Настоящая работа направлена на решение в возможно полном объеме этих первоочередных мероприятий, в части оценки научно-технического потенциала литейного производства, направлений реструктуризации литейного производства и путей повышения конкурентоспособности литейного производства, что представляется актуальной задачей.

Актуальным является раскрытие содержания методологической связи статистических данных по изобретениям отрасли с её научно-техническим прогнозированием, а также обеспечение наглядности и достоверности этих прогнозов.

Определение коэффициентов значимости (приведенного и абсолютного) литейного производства в экономике ведущих технологически развитых стран на основе статистических данных по изобретениям литейного производства представляется также актуальным.

Изучение любой проблемы имеет практическое значение лишь тогда, когда есть возможность его комплексного обозрения. Напомним слова классика, четко характеризующие подобную ситуацию:". кто берется за частные вопросы без предварительного решения общих, тот неминуемо будет на каждом шагу бессознательно для себя "натыкаться" на эти общие вопросы. А натыкаться слепо на них в каждом частном случае значит обрекать свою политику на худшие шатания и беспринципность". (ПСС, т. 15. с.368)

Технология литья также требует научного обобщения, о котором еще говорил Д.И.Менделеев: ".хотя многие приемы, применяемые на заводах. ведут свое начало от опытом оправданных начал естествознания, тем не менее практическое сочетание частностей должно ждать своих обобщений, с которыми в будущем может выступить технология "как самостоятельная прикладная наука".

Это требует необходимого научного осмысления технологии в целом, выявления современных закономерностей развития технологии, а также путей и способов их решения современными научными методами, в качестве которых используют математику и компьютерные технологии.

К актуальности настоящего исследования относится также и комплексность исследования, включающего анализ объекта исследования с позиций теорий информации и отражения, современного состояния науки и ее социального явления, а также с позиций информационного моделирования научно-технического развития отечественного литейного производства в сравнении с развитием литейного производства ведущих технологически развитых стран и прогнозирование возможных тенденций дальнейшего развития отрасли.

Еще в 1979 г. на совещании по совершенствованию подготовки и аттестации научных кадров по специальности «Литейное производство», созванном аттестационным отделом по специальностям общих технических наук ВАК и секцией «Процессы литья» научного совета по проблеме «Новые процессы получения и обработки металлических материалов» АН СССР, был принят перечень рекомендуемых направлений диссертационных работ. В частности, в направлении «комплексная механизация, автоматизация, экономика, проектирование, организация, экология, история и прогнозирование литейного производства» рекомендовались обобщающие исследования истории литейного производства, в особенности в Х1Х-ХХ вв.[1].

Предлагаемое в данной работе исследование о научных представлениях о закономерностях развития технологии литейного производства в XX веке и определение перспектив её развития на ближайший период на основе разработанной конкурентной модели выполнено впервые.

Цель и задачи работы. Разработка научных представлений о закономерностях генезиса технологии отечественного литейного производства в XX веке, как составляющей общего научно-технического прогресса (НТП), её периодизации и определение перспектив её развития на ближайший период.

Для достижения цели работы были поставлены следующие научно-методические задачи:

- разработка методики построения статистически обоснованной модели генезиса технологии литейного производства и ее мониторинг на основе выборки совокупностей патентных документов (ПД) из баз данных (БД) ведущих технологически развитых стран;

- получение сравнительной оценки-меры научно-технического потенциала литейного производства ведущих технологически развитых стран с использованием обобщённых качественных (структурных) и количественных характеристик совокупностей (ПД);

1 Генезис - процесс образования и становления развивающегося явления Большой словарь иностранных слов - M Русские словари. Астрсль, ACT. 2003 - с 181 проведение конкурентных исследований совокупностей ПД и определение общих тенденций развития технологии литейного производства на ближайший период;

- разработка и применение методических приёмов для исследования совокупностей патентных документов (СПД), относящихся к основным современным технологическим процессам литейного производства;

- хронологичесий анализ важнейших событий в развитии отечественной технологии литейного производства в XX веке.

Объект и предмет исследования. Основным объектом исследования является процесс развития технологии литейного производства в XX веке и образование её научно-технического потенциала; предметом исследования - совокупности патентных документов (ПД) БД, отражающие развитие технологических процессов и потенциалы литейного производства ведущих технологически развитых стран.

Методология исследования. Для реализации цели работы и решения задач были использованы следующие научные подходы и методы: историко-научный анализ; теория информации и отражения: системный анализ; социологический анализ; конкурентный анализ; математическая статистика; компьютерные технологии и операционное исчисление.

Научная новизна

1 .Разработана периодизация генезиса технологии отечественного литейного производства, включающая три основных периода с момента зарождения машиностроения: конец ХУ111 в. - первая четверть XX в. -конец 40-х годов - конец XX в., выявленная на основе требований машиностроения к своей заготовительной базе - литейному производству , повышение точности и прочности литых заготовок.

2.Установлены закономерности развития отечественной технологии литейного производства и ведущих технологически развитых стран на основе анализа совокупностей патентных документов и создания статистически обоснованной модели развития технологии литейного производства.

2.1. Установлено устойчивое развитие технологических процессов литья в разовые песчаные формы и опережающее развитие этих технологий по отношению к технологическому оборудованию, при этом преимущественное развитие в технологии разовых песчаных форм получила технология химически твердеющих смесей (ХТС).

2.2. Установлено возрастающее значение развития специальных способов литья, при этом отмечается наиболее интенсивное развитие непрерывного литья (в т.ч. горизонтального) и литья под давлением.

2.3. Установлено различие в структуре патентования изобретений по легированным чугунам для РФ и ведущих технологически развитых стран, в которых интенсивность патентования по высокопрочным чугунам (ВЧ) в среднем в 2-3 раза превышает интенсивность патентования по легированным Сг и N1 чугунам. В РФ интенсивность патентования по А1 или - содержащим чугунам соответствует уровню патентования по ВЧ в ведущих технологически развитых странах.

3. Установлена сходность основных направлений развития технологии литейного производства ведущих технологически развитых стран: США, ЕС, Японии, РФ, Китая, Республики Корея. Австралии, Канады и Бразилии.

4.Предложены коэффициенты абсолютной и приведенной значимости отрасли - литейного производства, используемые в работе для сравнительной оценки научно-технических потенциалов России и США.

5. Установлено, что совокупности патентных документов отрасли можно рассматривать как нелинейные сложные системы, самоорганизуемые и самоуправляемые.

Практическая значимость.

Практическая значимость диссертации состоит в том, что поставлена и решена научная проблема обобщения научных представлений о закономерностях генезиса технологии литейного производства в XX веке на основе историко-научной методологии и отраслевого конкурентного (патентно-информационного) исследования и определены общие тенденции развития отечественного литейного производства на ближайший период.

На основе конкурентного исследования впервые создана статистически обоснованная современная модель литейного производства, определяющая систему обобщенных устойчивых представлений о качественной и количественной оценке научно-технического потенциала отрасли - литейного производства ведущих технологически развитых стран: России, США, ЕС, Японии. Китая. Республики Корея, Австралии. Канады и Бразилии.

Осуществлён прогноз на ближайший период по основным технологическим процессам развития современного отечественного литейного производства.

Осуществлён хронологический анализ важнейших событий в развитии отечественной технологии литейного производства в XX веке.

Достоверность научных положений и результатов исследования: разработанные научные представления о закономерностях генезиса технологии литейного производства подтверждены впервые обобщающим анализом совокупностей ПД ведущих технологически развитых стран и построением на их основе статистически обоснованных моделей, определяющие сходные характеристики литейного производства этих стран. На разработки, выполненные по результатам диссертации, получено свидетельство о регистрации программы для ЭВМ и 7 свидетельств о регистрации баз данных (выданных РОСПАТЕНТом).

Обобщение современных представленнП о закономерностях производства.

Определение предпосылок и литейного производства в ближайшем будущем.

Концепция ннтсгрнроваиноП СПД в стран: России, США. Японии, Евроисйског Республики Корен. Австралии, Кана; пологическн развитых сообщества, Китая, >1 и Бразилии.

Программа ЭВМ для обработки пакета БД ведущих те развитых стран: России, США, Японии. Европейского сообщества, Китая, Республики Кореи, Австралии, Канады и Бразилии.

Рис. 1 Логическая схема диссертационного исследования.

Структура диссертационной работы

Диссертация состоит из введения, восьми глав, заключения, изложена на 339 страницах, содержит 18 рисунков, 33 таблицы и библиографию из 195 наименований и Приложений № 1 и 2 (см. Том 2).

Общие выводы и результаты работы.

1. Разработана периодизация развития отечественной технологии литейного производства, включающая три основных периода с момента зарождения машиностроения: коней ХУ111 в. - первая четверть XX в. -конец 40-х годов - конец XX в. выявленная на основе определяющих требований машиностроения к своей заготовительной базе - литейному производству - повышение точности и прочности литых заготовок.

2. Разработана методология структурного и динамического конкурентного исследования технологии литейного производства ведущих технологически развитых стран с использованием компьютерных технологий и доступа через Интернет к удаленным базам данных отраслевых патентных документов, определяющая меру научно-технического потенциала этих стран.

3. Создан пакет из взаимосвязанных баз данных совокупностей патентных документов по технологии литейного производства, определяющий научно-технический потенциал ведущих технологически развитых стран: США, ЕС. Японии. РФ. Китая, Республики Корея, Австралии. Канады и Бразилии.

4. Разработана программа для ЭВМ обработки БД выборки патентных документов по литейному производству ведущих технологически развитых стран, причем в качестве структурной основы приняты групповые и подгрупповые рубрики Международной патентной классификации (МПК) изобретений, а в качестве дат отсчета приняты даты публикаций ПД.

5. Установлены закономерности развития отечественной технологии литейного производства и ведущих технологически развитых стран на основе статистически обоснованной модели генезиса технологии литейного производства, полученной с помощью обработки компьютерными технологиями совокупностей патентных документов.

6. Предложены коэффициенты абсолютной и приведенной значимости отрасли - литейного производства, используемые в работе для сравнительной оценки научно-технического потенциала стран, и определены их величины для России и США.

7. По результатам конкурентных исследований для ведущих технологически развитых стран установлено приоритетное развитие специальных способов литья, при этом наиболее интенсивно развиваются непрерывное литьё и литьё под давлением.

8. По результатам конкурентных исследований для ведущих технологически развитых стран установлено устойчивое развитие технологических процессов литья в разовые песчаные формы и опережающее развитие этой технологии по отношению к технологическому оборудованию, при этом определенное преимущественное развитие в технологии разовых песчаных форм получили технологии химически твердеющих смесей.

9. Установлено различие в структуре патентования изобретений по легированным чугунам для России и ведущих технологически развитых стран, в которых интенсивность патентования по высокопрочным чугунам (ВЧ) в среднем в 2-3 раза превышает патентование по легированным Сг и N1 чугунам. В России интенсивность патентования по А1 или содержащим чугунам соответствует уровню патентования по ВЧ в ведущих технологически развитых странах.

10. Впервые в России наиболее полно систематизирована информация, в основном патентные документы, ведущих технологически развитых стран по вакуумной формовке (см. книга «Вакуумная формовка», список опубликованных работ №9).

Ц. Раскрыто и обосновано содержание критериев, в том числе для художественных отливок-изделий литейного производства (промышленных образцов) - новизна, эстетические и эргономические особенности, применяемые в государственной патентной экспертизе промышленных образцов (см. №№ 15-19, 21-24 списка опубликованных работ).

12. Установлено, что совокупности патентных документов отрасли - мера качественной и количественной оценки научно-технического потенциала литейного производства ведущих технологически развитых стран, могут рассматриваться как нелинейные сложные системы, самоорганизуемые и самоуправляемые.

13. Разработанная методика отраслевого конкурентного исследования на основе статистически обоснованной модели для литейного производства может быть применена в аналогичных конкурентных исследованиях для смежных отраслей, например, обработка металлов давлением, обработка пластиков и др. по классам МПК В21- В32.

14. Дан хронологический анализ важнейших событий в развитии литейного производства России в XX веке.

Заключение.

В диссертации поставлена и решена научная проблема разработки современных представлений о закономерностях генезиса технологии литейного производства в XX веке на основе общей историко-научной методологии и отраслевого конкурентного (патентно-информационного) исследования и определены тенденции развития литейного производства на ближайший период.

На основе конкурентного анализа и научно-технической информации сформулирована и обоснована современная модель развития литейного производства, определяющая систему обобщенных устойчивых представлений об оценке основы (меры) научно-технического потенциала отраслей ведущих технологически развитых стран: США. Японии. ЕС. РФ. Китая. Республики Кореи, Австралии. Канады и Бразилии.

Опираясь на разработанную отраслевую конкурентную модель развития технологии литейного производства, показаны качественные (структурные) и количественные (динамические) характеристики современного литейного производства. В частности, с использованием разработанных в диссертации новых методических положений, основанных на отраслевых БД патентных документов России и США, впервые определены абсолютные и приведенные коэффициенты значимости литейного производства в экономике этих стран.

В Интернете (www.aitkis.ru/newtech.hlml от 01.09.2006г.) опубликована информация о новой книге Билла Гейтса «Новые технологии открывают новые возможности», в которой отмечаются тенденции электронной эры на ближайшие десять лет. В ней автор, в частности, отмечает: «.я говорю о вещах реальных и важных, просто они новы и, может быть, поэтому непривычны. Для успешной работы в электронную эру мы специально разработали новую электронную инфраструктуру. Она похожа на нервную систему человека. Реальная нервная система предоставляет вам информацию, необходимую для анализа ситуации и принятия решений. «Электронная нервная система - это новая концепция». «Электронная нервная система» есть совокупность электронных процессов, с помощью которой компания воспринимает мир и адекватно реагирует на изменения,.».

Я надеюсь. вы будете воодушевлены теми перспективами, которые откроет перед человечеством прогресс в ближайшие десять лет. С переходом на электронные технологии вы окажетесь на гребне ударной волны перемен, которая потрясет вчерашние стандарты бизнеса. «Электронная нервная система» позволит вам вести бизнес со скоростью мысли, а это и есть ключ к успеху в двадцать первом веке».

Автор книги выражает уверенность, что в ближайшие десять лет бизнес изменится сильнее, чем за предыдущие пятьдесят лет. Его последователи согласны с этими выводами и ожидают также существенных перемен в исследуемой отрасли - литейном производстве. Литейное производство - область, казалось бы, за свою многовековую историю не имеющая «секретов», полностью исчерпавшая себя. Однако, как показывает практика, есть здесь точки приложения сил для пытливого ума, настойчивого исследователя. Причем находятся эти точки, как правило, на стыке наук, а выполняемые работы дают ожидаемые перспективные результаты.

1. Лисичкин В.А. Теория и практика прогностики М.: Наука. 1972.

2. Определение уровня техники и научно-техническое прогнозирование / Под ред. Р.З. Тумасяна- М.: ЦНИИПИ, 1979. (4.1 и II).

3. Гмошинскнй В.Г. Флиорент Г.И. Теоретические основы инженерного прогнозирования,- М.: Наука. 1973.

4. Бобровников Г.Н., Клебанов А.И Прогнозирование и управление техническим ровнем и качеством продукции М.: Издательство стандартов, 1984

5. Доброе Г.М. Прогнозирование науки и техники,- М.: Наука. 1975.

6. Рабочая книга по прогнозированию/ Под ред. И.В. Бестужева-Лады.- М.:Мысль, 1982.

7. Бобровников Г.Н., Клебанов А.И. Аносов С.А. Научно техническое прогнозирование как составная часть управления.- М.: АНХ СССР.- 1981

8. Щечкуте Л.Ю. Методы вероятностного прогнозирования и оценка достоверности прогноюв. Автореф. канд. дисс,- Вильнюс. ВИСИ. 1980.

9. Методические рекомендации по проведению патентных исследований,- М ВНИИПИ. 1988.

10. Общие методические рекомендации по оценке технического уровня промышленной продукции // В.И. 1990. № 6.

11. Блинников В.И. Александров Л.В., Ерофеева C.B. Чистякова В.В. Использование структурного метода при анализе физико-химических композиций. Вопросы изобретательства, 1979 г. № 4. С.32-36.

12. Блинников В.И., Александров JI.B. Ерофеева C.B. Прогнозирование новых материалов с помощью структурного метода экспертизы. Вопросы изобретательства, 1980 г. №12. С. 20-25

13. Максименко В.И. Эртелъ Д., Прогнозирование в науке и технике. М. Финансы и статистика, 1982 г., С. 55-66.

14. Методика построения структурных матриц, ВНИИГПЭ, Госкомизобретений, М-1983. С.37.

15. Добреньков В.И. Кравченко А.И. Методы социологического исследования. МГУ, М.ИНФРА-М. 2006. С.767.

16. Философский энциклопедический словарь. М. 1983, С.403,579.

17. Скорняков Э.П. Горбунова М.Э. Прогнозы и прогнозные оценки на основе патентных исследований.- М:: ИНИЦ Роспатента. 2002. -84С.

18. Елисеева И.И. Статистические методы измерения связей. Л., 1982.

19. Трофимов В.П. Логическая структура статистических моделей. М. 1985.

20. Статистические методы анализа информации в социологических исследованиях М. 1979.

21. Типология и классификация в социологических исследованиях. М. 1982.

22. Чесноков C.B. Детерминационный анализ данных. М., 1982.

23. Интерпретация и анализ данных в социологических исследованиях. М., 1987.

24. Суппес Р. Зинес Дж. Основы теории измерений // Психологические измерения М. 1967. С. 9-110.

25. Тюхтин B.C. Отражение, системы, кибернетика. М. 1972, С.216.

26. Минаев A.A. Мониторинг изобретательской деятельности в области порошковой металлургии // Заготовительные производства в машиностроении. №5 2006. С.44-48 и Xs6.2006. С.41-47.

27. Мантейм Дж Б. Рич Р.К. Политология. Методы исследования. М : Весь мир. 1997, С. 155.

28. Эдельгауз Г.Е. Точность, надежность и устойчивость экономических показателей. Л.: Изд-воЛГУ, 1971, С.10.

29. Панитто В.И. Максименко B.C. Количественные методы в социологических исследованиях. Киев, 1982. С.81.

30. Методологическое пособие социолога-практика (Словарь-справочник) / Под редакцией Шевченко Д.А. Кравченко А.И., М.1990

31. Орлова Н.С. Нарумова О Ф. Столяров A.M. Анализ российского рынка объектов интеллектуальной собственности и перспективы его развития.-М: ИНИЦ Роспатента. 2004.-89.

32. Воронин В.Ф, Жильцова Ю.В. Статистика; Учебное пособие. Москва. Экономика. 2004. С .21-30,67-70.

33. Всемирная энциклопедия: Философия/ Главн.науч.ред. и сост. А.А.Грицанов -М.:АСТ. Мн.: Харвес. Современный литератор. 2001, С.31-33.

34. Минаев A.A. О возможностях н значении отраслевого конкурентного исследования. Научно практическая конференция. М.: 11-12 октября 2006 г. Роспатент с.58-64

35. Малинецкий М.Г., Потапов А.Б., Подлазов A.B. Нелинейная динамика: Подходы, результаты, надежды М.: КомКнига, 2006 - 280 с.

36. Хакен Г Информация и самоорганизация. Макроскопический подход к сложным системам: Пер. с англ. / Предисл.Ю.Л.Климонтовича. Изд. 2-е, доп. М.:КомКнига,2005-.248 с.

37. Князева E.H. Курдюмов С.П. Основания синергетики. Синергетическое мировидение- М : КомКнига, 2005.- 240 с.

38. Чернавский Д.С. Синергетика и информация (динамическая теория информации) Изд. 2-е. испр. и доп. -М.: Едиториал УРСС. 2004 288 с

39. Боуэн Р. Методы символической динамики. М.: Наука, 1979.245 с.

40. Брюно А.Д. Локальный метод нелинейного анализа дифференциальных уравнений. М.: Неука, 1979.255 с.

41. Буланов С.В., Есиркепов Т.Ж. Каменцев Ф Ф , Наумов Н.М. Пегораро Ф. Пухов A.M. Лазерные методы ускорения заряженных частиц // Радиотехника (Электромагнитные волны) 1995. № 12. С.49 55.

42. Николис Г . Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. М : Мир. 1979.512 с.

43. Зыков B.C. Моделирование волновых процессов в возбудимых средах. М.: Наука. 1984.166 с.

44. Голицнын Г.С.Землетрясения с точки зрения теории подобия // ДАН. 1996. Т.346.

45. Подлазов А.В. Осокин А.Р Самоорганизованно критическая модель солнечных вспышек // Математика. Компьютер. Образование. (Сборник трудов конференции.) Вып. 7. Часть П. М: Прогресс Традиция. 2000. С.384 - 392.

46. Яблонский А.И Модели и методы исследования науки. М.: УРСС. 2001 (Философы России XX века). 400 с.

47. Феллер В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения. М. Мир. 1967. Т.2. 752с.

48. Харрис Т. Теория ветвящихся процессов. М.: Мир.1966. 355 С.

49. Малинецкий Г.Г. Подлазов А.В.Парадигма самоорганизованной критичности. Иерархия моделей и пределы предсказуемости // Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика. 1997.Т.№5.С.89-106.

50. Золотарев В.М. Одномерные устойчивые распределения // теория вероятностей и математическая статистика. М.: Наука. 1983. 304 с.

51. Золотарев В.М. Устойчивые законы и их применения // Новое в жизни, науке, технике Математика, кибернетика. №11. М Знание. 1984.64 с.

52. Ленин В.И. Развитие капитализма в России, издание 4. т. 3. Политиздат. 1951, С. 397.475-477.524.

53. Красавцев Н.И. и Сировский И.А. Очерки по металлургии чугуна, «Металлургиздат». 1947. С. 77.

54. Моделевич Д.М. К вопросу об обособлении литейного производства в докапиталистической и капиталистической России. Труды Ленинградского инженерно-экономического института. I960, вып. 31. С. 128.

55. Моренец Н И. Петербургский и Александровиский чугунолитейные заводы горного департамента в первой половине XIX в. Труды ИИЕТ АН СССР, история машиностроения, т. 38. М. 1961.

56. Моделевич Д.М. «О русских вагранках конца XYIII и начала XIX веков» // «Литейное производство». 1959. № 4. С. 42-47.

57. Очерки истории техники в России. 1861-1917. Техника сельского хозяйства. Наука, 1975. С. 334.

58. Очерки истории техники в России. 1861-1917. Техника транспорта. Наука. 1975. С. 25.

59. Мариенбах JI M. Литейное производство. Очерки истории техники в России. 18611917. Наука, 1978, С. 296-303.

60. Горшков A.A. 40 лет литейного производства Урала // «Литейное производство». 1958,№ I.C. 28-32

61. Рубцов H.H. История литейного производства в СССР. Машгиз, 1962.

62. Иванов Д.П. 50 лет литейного производства Советского Союза и неотложные задачи его дальнейшего развития // «Литейное производство», 1967, № 11, С. 1-10.

63. Орлов Н.Д. и Чурсин В.М. 50 лет производства фасонных отливок из сплавов тяжелых цветных металлов в СССР // «Литейное производство», 1967, № 11. С. 24.

64. Винннченко В. Г. и др. Из истории развития в России производства стального лнтья в металлические формы // «Литейное производство». 1951. № 7. С. 32.

65. Мариенбах Л.М. Основы ваграночного процесса в трудах Д.К. Чернова II «Литейное производство». 1951. № 5. С. 27-29.

66. Мариенбах Л-М Развитие методов плавки в чугунолитейном производстве до начала XIX века. Труды ИИЕТ АН СССР, № 9, М., 1957, С. 29.

67. Павлов М.А. Металлургические печи, 3-е переработанное издание. Л., КУБУЧ, 1931. С. 17.

68. Мариенбах Л-М. и Морозова Н.Л. Из истории применения горячего дутья в вагранках. Вопросы истории естествознания к техники. Вып. 2 (35), Наука, 1971. С. 5455.

69. Герман И. Краткое описание Олонецких заводов // Горный журнал, ч. III, кн. ХП, 1935, С. 121-123.

70. Рубцов H.H. Отливка чугунных валков с отбеленной поверхностью // «Литейное производство». 1950, № 1, С .26.

71. ВНИТОЛ, Ковкий чугун. Машгиз. 1954, С. 3-6.

72. Моделевич Д М. К истории малого бессемерования и применения бессемеровской стали для фасонного литья в России // «Литейное производство», 1961, № 3, С. 42-44.

73. Чернов Д.К. Спектральные наблюдения над бессемеровским процессом // «Горный журнал». № 9,1976. ч. Ш, С. 241-263.

74. Грум-Гржимайло В.Е. Производство стали. Гостехиздат. М-Л. 1931. С. 100-103.

75. Соколов H B. Достижения в производстве фасонного стального литья в СССР за 20 лет // «Литейное дело», 1938, № 2, С. 5.

76. Банков С.Н. Сталистый чугун, Гостехиздат. М. 1930, С. 10.

77. Тракторная литейная завода «Красный путиловец // «Литейное дело». 1931. № 10. С. 5-11.

78. Мариенбах Л.М. Литейный цех Сталинградского тракторного завода // «Литейное дело». 1932, Ks 1,С. 15-18.

79. Мариенбах Л.М. Литейные цеха Харьковского тракторного завода // «Литейное дело». 1933, №8, С. 27.

80. Мариенбах Л.М. Литейные цеха Челябинского тракторного завода // «Литейное дело». 1932, №2, С.15.

81. Сницер. Чугунолитейный цех серого чугуна Ростсельмаша // «Литейное дело». 1932, №6, С. 9-10.

82. Рубцов H.H. Новая литейная Подольского завода, механического завода. «Госшвеймашины» // «Литейное дело», 1932, № 8. С. 3-8.

83. Шестопал В.М. Литейные цеха Горъковского автозавода II «Литейное дело». 1933. Ks 6, С. 27.

84. Фантапов Л И. «Центролиты», «Л.Д.», 1931, № 11-12, С. 8. Певлев П. «Центролит» // «Литейное дело», № 1,С. 11-14, 1932, №5, С. 11-14.

85. Фанталов Л И. Основы проектирования литейных цехов, Машгиз. М. 1953. С. 5-7

86. Бери Л.Я. Литейное производство в СССР и США I/ «Литейное дело». 1937. № 4, С. 22.

87. Лакшин А.П. К вопросу о литейном машиностроении // «Литейное дело», 1937. С. 15-17.

88. Авторское свидетельство СССР № 51364, В 22С11/04,1936.

89. Рубцов H.H. Заводские методы исследования и использования формовочных материалов. Вестник металлопромышленности. 1926, № 1 и 2.

90. Берг П.П. Курс формовочных материалов. ОНТИ НКТП. 1933. С. 3-5.

91. Мариенбах JI M. Интенсификация ваграночного процесса. Машгиз. М. 1954. С154.

92. Леви Л.И. Литейное производство. Металлургия СССР (1917-1957). под ред. И.П. Берлина, часть II. Металлургиздат. М. 1959. С. 161-163

93. Технолоп1я литейного производства, том III. под ред. Мариенбаха Л.М. Машгиз. М. 1947. С. 359-360.

94. Мариенбах Л.М. Пути развития литейного производства в третьей пятилетке // «Литейное дело». 1937. № 9. С. 1-2.

95. Литейное дело. 1937. № 9. С. 3.

96. Гиршович Н.Г и Видин Е.А. Плавка ковкого чугуна на заводах СССР. Вестник металлопромышленности. № 8.1931. С 62-65.

97. Бочвар A.A. и Спасский А Г. Получение здорового литья // «Литейное дело». 1939. №5. С. 23-25.

98. Лугаськов A.C. Литые магниевые сплавы // «Литейное дело». 1935. № 3. С. 1522.

99. КПСС в резолюциях и решениях съездов, конференций и пленумов ЦК. том 7. 1955-1959 гг. Издательство политической литературы. М. 1971, С. 128-129.

100. Косыгин А Н. Директивы XXII съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1966-1970 г.г. Материалы XXIII съезда КПСС, издательство политической литературы, м., 1966, С.130.

101. Шестопал В.М. Специализация и проектирование литейных цехов и заводов «Машткз», М., 1963,1969.

102. Баландин Г.Ф. Концепция развития литейного производства и подготовка научных, инженерно-технических и рабочих кадров // Литейное производство. 1983, № 12, С.3-5.

103. Технология литейного производства. Литье в песчаные формы. Учебник. Под редакцией д.т.н. проф. А.П.Трухова- Издательский центр «Академия», 2005. -528 с. С.495-510.

104. Колтыгин A.B. Особенности применения различных способов изготовления отливок в разовых формах // Литейщик России. № 12, 2005. с.61-66.

105. Кваша Ф.С. Стабилизация состава и свойств песчаио-глииистых формовочных смесей. М.: МГИУ. 2003, С-97-105.

106. Заплаткин Ю.Ю., Кузнецов В.П. Работы ГУП «ЦНИИМ» в области литейных материалов и технологий. // «Литейное производство», №5, Москва.2002. С.2-6

107. Формовочные материалы и технология литейной формы. Справочник. Под. Ред. С.С. Жуковского. М.: Машиностроение. 1993, С.233.

108. Тепляков С.Д. Анализ процессов изготовления стержней и форм из химически твердеющих смесей // «Литейшик России», № 4.2002. С. 10-19.

109. Жуковский С.С. Холоднотвердеющие смеси в современных технологиях изготовления стержней и форм II Литейщик России. № 3.2002. С.10-16.

110. Минаев A.A. и др. Вакуумная формовка. М Машиностроение. 1984. С.59-64

111. Шкленник Я.И. и Озеров В.А. Литье по выплавляемым моделям. Машиностроение. М. 1971. С. 9-11;

112. Литейное производство в СССР, 40 Международный конгресс литейщиков. М., 1973. С.37;

113. Патент Германии № 832937,02.02.1944 г.;

114. Мезилев A.A. Точное литье в керамические формы//Литейное прозводство. 1951, № 12, С.1-3;

115. Короткое А.И. и Полевая A.M. Литье в оболочковые формы. Машгиз. М. 1963. С.9;

116. Волпяиский Л.М. и Лифшиц М.Д. К вопросу о литье в металлические формы// Литейное дело. 1933, № 8. С.13-18:

117. Дубинин Н.П. Чугунное литье в металлических формах. Машгиз. М . 1956 г.1. С. б;

118. Жевтунов П.П. Технология изготовления литых металлических форм и их стойкость. Литье в металлические формы. ВНИТОЛ. Труды конференции. Машгиз. М. 1952 г. С. 102;

119. Петриченко A.M. Теория и технология кокильного литья. Техника. Киев. 1967. С. 62;

120. Вейник А.И. Кокиль. Наука и техника. Минск. 1972, С. 8;

121. Рабинович Б.В. и др. Тонкостенные формы. 28 Международный конгресс литейщиков. М. 1964.C.308-318;

122. Авторское свидетельство СССР №81745. КЛ.В220 15/00. 1944г.;

123. Голубев Ю.Н. и Чирво Ю.А.//Литейное производство. 1973. № 3. С.48:

124. Передельский К.В. Отливка металлов под давлением. Цветметиздат. Москва-Ленинград, 1932, С. 13;

125. Лямин П.Е. Конструкция машин для литья под давлением в их историческом развитии// Литейщик. 1933 г. № 4, С.13-16;

126. Белопухов А.К. и др. Литье под давлением. Машгиз. М. 1962. С.13;

127. Сафронов В.Я. Новые машины литья под давлением //Литейное производство. 1977. № 4. С.26-27;

128. Антонов В. А. и Заславский М. Л .//Литейное производство. 1973. № 3. С. 1819;

129. Белопухов А.К. и др. //Литейное производство. 1975. №11. С.2;

130. Полищук В.П. и др.//Литейное производство. 1973. № 7. С. 12;

131. Батышев А.И. и др. //Литейное производство. 1971. № 2, С. 30;

132. Фроммер Л. Литье под давлением. ОНТИ НКТП СССР. Москва-Ленинград, 1935, С.5-6;

133. Борисов Г.П. Состояние и перспективы развития метода литья под низким регулируемым давлением. Новое литье под низким давлением. "Наукова думка". Киев. 1971. С. 4;

134. Симкин Л.С. и Соколов А.Ф. Центробежное литье. ОНТИ. НКТП. СССР. Ленинград-Москва, 1935. С. 22;

135. Нессельштраус Т.З. Статья в сборнике технологии металлов, под ред. Е Е. Фарафонова, 1926. С. 137:

136. Новиков П.Г. и др. Основы центробежного литья. Машгиз. М. 1947. С. 101:

137. Юдин С.Б. и др. Центробежное литье. Машгиз. М. 1972 г. С. 2;

138. Одинец М. Впервые в практике. "Правда". 5 сентября 1976 г. С.2;

139. Снежной P.JI. Основные направления повышения эффективности специальных способов литья //Литейное производство. 1983. X? 4. С.23-25.

140. Тутов В.И. Гринберг В.А. Земсков И.В. Вертикально литье непрерывное литье заготовок // Литейное производство. 1983. № 4. С.28-29.

141. Скотаренко B.C. Тутов В.И. Пустовалов Е.В. и др. Горизонтальное непрерывное литье чугуна // Литейное производство. 1979. № 1.С.22-23.

142. Офенгенден A.A. Демченко П.И. Оптимальные режимы горизонтального литья прутков // Литейное производство. 1981. № 3. С.23-24.

143. Марукович Е.И. Тутов В.И. Гринберг В.А. Классификация и применение способов непрерывного литья // Литейное производство. 1991. № 6. С.24-28.

144. Торопанов А.П. Модифицированные ковкие чугуны, «Машгиз». 1947. С. 3435.

145. Рубцов И.Н. Исторический очерк развития способов производства высококачественного чугуна в СССР. ВНИ'ГОЛ. Высокопрочные чугуны. Труды Всесоюзного совещания. Машгиз. M . 1951, С. 12-14.

146. Егорнов А.Н. Руководство к применению для литья передельного чугуна, изд. CHX Северного района, 1919

147. Богачев И.Н. Основы модифицирования чугуна, Машгиз 1948. С. 33-38.

148. Рознеберг Е.М. К вопросу о модифицировании и термообработки чугуна, модифицирование чугуна, т. 1. Издательство АН СССР. М.-Л- 1942. С. 11.

149. Клецкин Г.И. Основные положения технологического процесса получения высококачественного модифицированного чугуна. Современная технология производства станочного литья. Сборник, вып. 1.ЦБТИ.М. 1952. С. 7-51.

150. Томин Ю.А. // «Литейное дело». 1941. С- 6-10.

151. Фиш К.Д. Модифицирование чугуна, изд. «Узбекистан». Ташкент. 1964. С. 21.

152. Высокопрочный чугун с шаровидным графитом, часть II. Технология получения чугуна. Под ред. Мильмана Б.С. Машгиз. М. 1955. С. 29.

153. Школьников Э.М. и др. Опыт модифицирования чугуна цериевыми сплавами. «Л.П.». 1960. № 2. С. 36-37.

154. Гиршовнч H.Г. Чугунное литье, Металлургиздат, M. 1949, С- 431.

155. Александров H.H. Отливки из чугуна и основные пути улучшения их качества // «Литейное производство». 1977. № 11. С. 121

156. Турбовский М.М. О механизме процесса жидкого модифицирования // «Литейное производство». 19S6, №2. С. 15-16168. Шульте Ю.А. Технический прогресс в производстве стали для отливок // «Литейное производство», 1973. № 4, С. 2.

157. Мариенбах Л.М. Особенности плавки стали на фасонное литье в конвертерах и комбинированными способами. НТО Машпром, М., 1963, С. 61-63.

158. Ефимов В.А. Новые материалы и технологические процессы производства отливок // «Литейное производство», 1970. № 4. С. 15-19.

159. Шульте Ю.А. Пути улучшения качества стали в отливках // «Литейное производство», 1977. № 11, С. 23-24.

160. Шульте Ю.А. Электрометаллургия стального литья. Металлургия. М. 1970. С. 73.

161. Долбенко Е.Т. Перспективы производства отливок в тяжелом машиностроении. «Л.П.», 1975. № 8. С. 2.

162. Довгопол В.И. и др. Ванадийсодержашие стали для отливок // «Литейное производство». 1976, №7. С. 1-2.

163. Дубров Н.Ф. // «Литейное произвоедтво», 1973. № 4. С. 4.

164. Довгопол В.И. и др. Ванадийсодержашие стали для отливок // «Литейное производство». 1973. № 3. С. 3-4.

165. Побежимов П.И. и др. Исследование свойств металла крупных стальных отливок для атомных электростанций II «Литейное производство». 1977. № 4. С. 11-12.

166. Назаратин В.В. Технология изготовления стальных отливок ответственного назначения. М.: Машиностроение, 2006. -С. 9 12.

167. Заплаткин Ю.Ю. Кузнецов В.П. Работы ГУП «ЦНИИМ» в области литейных материалов н технологий. И «Литейное производство», №5, МоскваД002. С.2-6

168. Минаев A.A., Минаев Г.А. Исследование отраслевой базы данных по интеллектуальной собственности на примере литейного производства // «Литейшик России». № 3. Москва, 2005, С.45-47.

169. Минаев A.A. Минаев Г.А. Патентно-информационная модель развития литейного производства в XX веке II «Литейшик России». №7/8. Москва. 2002. С.65-68.

170. Стратегия лидерства. Стратегия вывода России в лидеры глобального процесса. -М Научно-исследовательский информационно-аналитический Центр, 2001.-С.3,11-13.

171. Сборник тезисов докладов Всероссийской научно-технической конференции, «Машиностроительные технологии». Издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. М.1998. С. 71-73.

172. Тематические направления изобретательской активности в СССР и промышленно развитых капиталистических странах за 1985 год. Госкомизобретений СССР, М. 1987. С.195.

173. America's competitive crisis. Confronting the new reality Council of competitiveness. Wash., 1987. P. 15-17.

174. Ogbum W.F. et al. Technological Trends and National Policy. U.S. National Research Council, National Resources Committee, 1937.

175. Мирский Э.М. и др. Научная политика XXI: тенденции, ориентиры и механизмы // Науковедение. 2003. - № 1. - 17 с. (www.courier.com.ru).

176. Футурология литейного производства, «Дом НТП», Киев. 1969г1. Словарь.