Современная техника позволяет создать вакуум до 1 ппа: Современные технические средства позволяют создать вакуум 1 пПа. сколько молекул газа содержится в 1 см³ такого вакуума при температуре 300 К?

Опубликовано в Разное
/
20 Янв 2021

Содержание

Основы молекулярно-кинетической теории, взаимодействие молекул, давление, концентрация, импульс. Тест

Вопрос 1. Концентрация молекул идеального газа при нормальном давлении (105 Па) . Определите температуру газа (в 0C).

Вопрос 2. Современная техника позволяет создать вакуум до 0,1 нПа. Сколько молекул газа остается при таком вакууме в 1 см3 при температуре 300 К?

Вопрос 3. При какой температуре (в 0С) средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы водорода ?

Вопрос 4. Плотность идеального газа в некотором сосуде при давлении 105 Па составляет 1,2 кг/м3. Какова средняя квадратичная скорость молекул этого газа?

Вопрос 5. В озере со средней глубиной 100 м и площадью 10 км2 бросили кристаллик поваренной соли NaCl массой 0,01 г. Сколько молекул этой соли оказалось бы в наперстке объемом 2 см3, заполненном водой из этого озера, если считать, что соль, растворившись равномерно распределилась в озере?

Вопрос 6. Сколько суток потребуется для того, чтобы полностью испарилось 100 г воды, если за 1 с вылетает около молекул?

Вопрос 7. В комнате включили нагреватель, и температура воздуха повысилась с 160 до 230С при неизменном давлении. На сколько процентов уменьшилось число молекул воздуха в комнате?

Вопрос 8. Молярная масса водорода 2 г/моль, воды 18 г/моль. Определите отношение числа молекул в 3 г водорода к числу молекул в 9 г воды.

Вопрос 9. Определите среднюю квадратичную скорость поступательного движения молекул водорода при температуре 270С.

Вопрос 10. В сосуде объемом 300 см3 находится 3,6 кг идеального газа при давлении . Какова средняя квадратичная скорость молекул?

Вопрос 11. Считая, что диаметр молекулы кислорода равен , оцените, какой длины получилась бы нить, если бы все молекулы, содержащиеся в 1 мг кислорода, были бы расположены в один ряд, вплотную друг к другу. В ответ записать во сколько бы раз длина этой нити оказалась бы больше среднего расстояния от Земли до Луны?

Вопрос 12. Определите среднюю квадратичную скорость молекул кислорода, находящегося при давлении 0,2 МПа, концентрация молекул .

Вопрос 13. Плотность идеального газа в первом сосуде в 9 раз больше плотности того же газа во втором сосуде. Определите отношение средних квадратичных скоростей молекул газа во втором и первом сосудах, если давление одинаковое.

Вопрос 14. Во сколько раз средняя квадратичная скорость молекул кислорода меньше средней квадратичной скорости молекул водорода, если температура этих газов одинакова?

Вопрос 15.

Средняя кинетическая энергия кислорода , плотность 1,6 кг/м3. Найдите давление (кПа).

Вопрос 16. Плотность газа в баллоне электрической лампочки накаливания 0,9 кг/м3. При горении лампы давление в ней возросло с 80 до 110 кПа. На сколько увеличилась при этом средняя квадратичная скорость молекул газа?

Вопрос 17. При нагревании газа до температуры 376 К средняя квадратичная скорость его молекул увеличилась вдвое. Чему равна начальная температура газа?

Вопрос 18. Два одинаковых сосуда, содержащих одинаковое число молекул азота, соединены краном. В первом сосуде средняя квадратичная скорость молекул равна 400 м/с, во втором – 500 м/с. Какая установится скорость, если открыть кран, соединяющий сосуды?

Вопрос 19. Если повысить температуру идеального газа на 200 К, то средняя квадратичная скорость молекул увеличится с 300 до 500 м/с. На сколько необходимо нагреть газ, чтобы увеличить среднюю квадратичную скорость молекул этого газа с 800 до 1000 м/с.

Вопрос 20. В воздухе взвешена пылинка массой . Температура воздуха 300 К. Чему равна средняя квадратичная скорость пылинки?

Понятие о вакууме

       Газ называется разреженным, если его плотность столь мала, что средняя длина свободного пробега молекул может быть сравнима с линейными размерами l сосуда, в котором находится газ. Такое состояние газа называется вакуумом.

       Различают следующие степени вакуума: сверхвысокий (), высокий (), средний () и низкий вакуум.

       Свойства разреженных газов отличаются от свойств неразреженных газов. Это видно из таблицы, где приведены некоторые характеристики различных степеней вакуума.

Таблица 3.1

Характеристика Вакуум
низкий средний высокий сверхвысокий
λ < l λ ≈ l λ > l λ >> l
Давление в

мм рт.ст

760 – 1
1 – 10–3 10–3 – 10–7 10–8 и менее
Число молекул в ед. объема (в м–3)   1025 – 1022   1022 – 1019   1019 – 1013   1013 и менее
Зависимость от давления коэффициентов  χ и η Не зависят от давления Определяется параметром

Прямо пропорциональны давлению Теплопроводность и вязкость практически отсутствуют

       Если из сосуда откачивать газ, то по мере понижения давления число столкновений молекул друг с другом уменьшается, что приводит к увеличению их длины свободного пробега. При достаточно большом разрежении столкновения между молекулами относительно редки, поэтому основную роль играют столкновения молекул со стенками сосуда.

       В состоянии высокого вакуума уменьшение плотности разреженного газа приводит к соответствующей убыли частиц без изменения . Следовательно, уменьшается число носителей импульса или внутренней энергии в явлениях вязкости и теплопроводности. Коэффициенты переноса в этих явлениях прямо пропорциональны плотности газа. В сильно разреженных газах внутреннее трение, по существу, отсутствует.

       Удельный тепловой поток в сильно разреженных газах пропорционален разности температур и плотности газа.

       Стационарное состояние

разреженного газа, находящегося в двух сосудах, соединенных узкой трубкой, возможно при условии равенства встречных потоков частиц, перемещающихся из одного сосуда в другой:, где n1 и n2 – число молекул в 1 см3 в обоих сосудах; и – их средние арифметические скорости.

       Если Т1 и Т2 – температуры газа в сосудах, то предыдущее условие стационарности можно переписать в виде уравнения, выражающего эффект Кнудсена:

     
где P1 и P2 – давления разреженного газа в обоих сосудах.

       Вопросы создания вакуума имеют большое значение в технике, так как, например, во многих современных электронных приборах используются электронные пучки, формирование которых возможно лишь в условиях вакуума. Для получения различных степеней разрежения применяются вакуумные насосы, позволяющие получить предварительное разрежение (форвакуум) до ≈ 0,13 Па, а также вакуумные насосы и лабораторные приспособления, позволяющие получить давление до 13,3 мкПа – 1,33 пПа (10

–7 – 10–14 мм рт.ст.).


Применение вакуумного оборудования, вакуум в повседневности

Буквально несколько лет назад вакуум использовался только в научных лабораториях для исследований. С развитием технологии и оборудования он нашел свое применение во всех сферах промышленности. Применение вакуумной техники на современном производстве позволило значительно упростить технологию и повысить качество производимой продукции. Металлургия, машиностроение, пищевая и фармакологическая промышленность – использование техники создания вакуума в камерах производственного оборудования позволило поднять экологичность заводов на новый уровень.

    Применение вакуумного оборудования

Разнообразие оборудования с широким диапазоном давлений, которые создаются в технологических камерах, позволило применять его в производстве с разной точностью изготовления. Такое оборудование позволяет полностью контролировать параметры создаваемой среды. Рассмотрим основные отрасли, где применяется вакуумная техника:

  • Пищевую промышленность уже невозможно представить без герметичных упаковок, благодаря которым срок хранения продукции увеличился буквально в разы, при этом параметры загрязнения окружающей среды никак не ухудшились.

Герметичная упаковка подходит для всех видов продукции

  • Добыча нефти и производство практически всех нефтепродуктов стало возможным благодаря применению вакуумной техники. Специализированное мощное оборудование позволяет более качественно перегонять нефть, синтезировать эфиры и регенерировать растворители.
  • Производство бумаги – самый яркий и масштабный представитель, где используется вакуумная и компрессорная техника. Выделение целлюлозы и формирование бумажного полотна происходит под воздействием высокого давления.
  • Настоящей находкой вакуум стал для металлургов. Плавка металлов при различных давлениях позволяет регулировать механические характеристики сплавов и изделий, значительно повышая их технические характеристики.

Установка для вакуумной металлургии

  • Деревообработка и стекольная промышленность использует вакуум для холодного прессования. Здесь же можно упомянуть и изготовление высококачественной оптики.

Вакуумное оборудование для лабораторий (высоковакуумные насосы, вакуумные камеры, печи)

Научные исследования требуют применения самого точного и качественного вакуумного оборудования. Самыми распространенными потребителями являются электрофизические и медицинские лаборатории.

Отличительной чертой такого оборудования является вакуумная и компрессорная техника физических установок «безмаслянного типа», которая используется совместно с очень прочными и износоустойчивыми элементами. Именно она позволяет достичь высокого вакуума, необходимого для процессов травления и осаждения. Чаще всего вакуум необходим в специфическом оборудовании, например, в циклотроне, печи или линейном ускорителе. Специфика их работы в том, что они создают мощные магнитные помехи, которые выводят из строя вакуумное оборудование. Это приводит к дестабилизации давления в технологических камерах, что сказывается на протекании процесса исследования. Для таких целей все вакуумное оборудование комплектуется специальными экранирующими кожухами из сплавов, которые не пропускают в насосы магнитное поле. Дополнительно вся тонкая управляющая аппаратура располагается как можно дальше от источника помех. Такой комплекс мер позволяет создавать стабильный вакуум, тем самым повышая точность измерений.

    В медицинских лабораториях применяется техника забора крови вакуумной пробиркой. Это громадный шаг в области исследования крови пациентов, благодаря такому оборудованию процесс забора крови стал практически безболезненным, повысились стандарты качества и стерильности проведения работ.

Лабораторное оборудования чаще всего изготовляется на заказ в единичном экземпляре, его параметры и комплектация подбираются под конкретные условия.

Вакуум для промышленности (вакуумные насосы, воздуходувки, компрессоры)

Теперь поговорим подробнее и о производстве. В химической промышленности вакуум сделал возможным изготовление очень ценных и полезных материалов, как синтетические волокна, растворители, полимеры и пр.

С развитием печатных цехов туда пришли и вакуумные компрессоры. Использование перепадов давления позволяет быстро и безопасно перемещать бумагу вдоль всей производственной линии.

В фармацевтике в вакуумных средах научились быстро и качественно производить антибиотики, синтезировать гормоны и витамины. Вакуумная техника и оборудование в пищевой промышленности сделало возможным кристаллизацию сахара.

Легкая промышленность изготовляет колоссальное количество пластмасс с различными характеристиками для всех сфер жизни. Металлическая фольга, ткани, мебель и ювелирные украшения – все это сейчас не обходится без вакуума. Самое прочное и качественное металлическое напыление также происходит в камерах с измененным давлением. Вся лишняя пыль и мусор с рабочих поверхностей убирается с помощью воздуходувок.

Для вышеописанных лабораторий с помощью вакуумных напылителей оптическая промышленность воздают специальные фильтры и зеркала, которые повсеместно используются в точном оборудовании.

    Вакуум в повседневности (насосы для вакуумных упаковщиков, пневмопочта)

С вакуумными насосами в быту люди чаще всего сталкиваются в упаковщиках. Причем, помимо упаковки пищевых продуктов, такое оборудование широко применяется в медицине, банках и в офисах.

Маленькие вакуумные насосы используются в системах кондиционирования для смеси различных газов и охлаждающей жидкости, устраняя водяной пар и окислитель из трубопровода. Кроме того, благодаря такому насосу выполняется очистка системы от пыли, грязи и прочего мусора, что делает его одним из ключевых элементов кондиционера.

Вакуумная уборочная техника представлена в виде мощных пылесосов, которые используются как в домашних условиях, так и при уборке больших офисных и производственных помещений.

Современные автомобили имеют продвинутые системы торможения, где с помощью такого оборудования снижается нагрузка на водителя. За счет встраивания в тормозной механизм вакуумный насос значительно увеличивает качество торможения, продлевая срок эксплуатации расходников.

В офисах предприятий и лабораториях используется пневмопочта – по специальному трубопроводу посылка в капсуле развивает огромную скорость, что делает возможным доставку образцов и документов в любой уголок завода за считанные секунды.

Сеть пневмопочты

    Заключение

Исходя из широкого распространения вакуумной техники на производстве, можно отметить ее большую актуальность в современном мире. Разнообразие размеров, форм и мощностей вакуумного оборудования есть возможность использовать его как на предприятиях, так и в повседневной жизни. Стекло, металл и керамика – вот основные материалы для вакуумной техники, которые применяются при конструировании как самого оборудования, так и технологических камер.

 

Получение вакуума

Получение вакуума

Шешин Е.П. Основы вакуумной техники: Учебное  пособие. — М.: МФТИ, 2001. —  124 с.

В основу получения вакуума могут быть положены два принципа: первый — удаление газа из откачиваемого сосуда за пределы вакуумной системы, второй — связывание газа в вакуумной системе. Первый принцип реализован в газоперемещающих насосах.
Перемещение массы газа можно производить периодически, отдельными порциями и непрерывно. Для удаления порции газа необходимо изолировать в рабочей камере насоса определенный объем газа, переместить его от входного патрубка насоса к выходному, сжать в процессе перемещения до давления, большего, чем давление в выходном сечении насоса, и вытолкнуть газ за пределы насоса. Вакуумные насосы, которые откачивают газ отдельными порциями в результате периодического изменения объема и положения рабочей камеры, называются объемными вакуумными насосами. Объемными вакуумными насосами являются только механические насосы, т. е. такие насосы, откачивающее действие которых основано на перемещении газа вследствие механического движения рабочих частей насоса.

Для непрерывного удаления нейтральных молекул газа необходимо иметь тело, которое постоянно увлекало бы и перемещало газ. Таким телом может быть непрерывно движущаяся твердая поверхность или струя жидкости, пара или газа. При соударении с движущейся твердой поверхностью и в результате внутреннего трения молекулы газа приобретают преимущественное направление движения. Механические насосы, откачивающее действие которых основано на увлечении удаляемого газа непрерывно движущимися твердыми поверхностями, получили название молекулярных, так как движущиеся части насоса воздействуют на отдельные молекулы.
Вакуумные насосы, в которых реализуется второй принцип создания вакуума, получили название сорбционных насосов. Газ в сорбционных насосах может связываться геттером (геттер — вещество, применяемое для хемосорбции газов в вакуумных системах), а также сорбироваться и конденсироваться на охлаждаемой поверхности.
Классификация вакуумных насосов по принципу действия приведена на рис. 2.1.


Рис. 2.1. Классификация вакуумных насосов

Основные параметры вакуумных насосов.
Быстрота действия насоса — это обьем газа удаляемый насосом в единицу времени через входной патрубок насоса:

                                           (л/с, м3/ч)        (2.1)
Эффективная быстрота откачки (Sэф) насоса — это обьем газа, поступающий в единицу времени из откачиваемого обьема в трубопровод. Она зависит от сопротивления трубопровода.
Производительность вакуумного насоса характеризует расход газа во входном сечении насоса при данном давлении и выражается в м3×Па/с. Легко показать, что производительность насоса есть произведение быстроты откачки на давление, при котором она измерена:

Q = p Sн.                                                     (2.2)

Установим связь между тремя основными характеристиками вакуумной системы: быстротой действия насоса Sн, эффективной быстротой откачки объекта Sэф и проводимостью вакуумной системы между насосом и откачиваемым объектом U:
Sн = Q/p2 = U (p1p2) / p2,
                           Sэф = Q/p1 = U (p1 p2) / p1.                         (2.3)

Если переписать (2.3) в виде
;       ,

то после вычитания первого выражения из второго получим

                                      .                                   (2.4)

Уравнение (2.4) называют основным уравнением вакуумной техники, которое может быть переписано в виде:

                                 .                              (2.5)

При условии Sн = U из (2.5) получим, что Sэф = 0,5 Sн.
Наибольшее давление запуска вакуумного насоса — это то наибольшее давление в его входном сечении, при котором насос может начать работу.
Наибольшее рабочее давление вакуумного насоса — это то наибольшее давление в его входном сечении, при котором насос длительное время сохраняет номинальную быстроту действия.
Предельное остаточное давление, наибольшее давление запуска, наибольшее рабочее давление и наибольшее выпускное давление выражаются в единицах давления газа Па (паскалях) и других производных единицах.
Наибольшее выпускное давление — это наибольшее давление  в выходном сечении насоса, при котором насос еще способен осуществлять откачку, т.е. осуществлять перенос массы газа со стороны с низким давлением на сторону с более высоким давлением газа. Эта величина является одной из основных характеристик молекулярных и других типов насосов, в которых осуществляется перемещение газа, в частности струйных насосов.
В данной главе рассмотрены основные типы насосов, применяющиеся на кафедре вакуумной электроники МФТИ. Отдельные типы насосов не отражены в данном пособии из-за недостатка места, с их особенностями можно ознакомиться в цитируемой литературе.

2.1. Вращательные насосы с масляным уплотнением

Вращательный вакуумный насос с масляным уплотнением является непременным элементом большинства вакуумных систем. С его помощью создается предварительное разрежение в вакуумной системе и форвакуумное давление на выходе высоковакуумных газоперемещающих насосов. Вращательные вакуумные насосы с масляным уплотнением относятся к вакуумным насосам объемного действия. Наибольшее распространение получили три типа вращательных насосов с масляным уплотнением: пластинчато-статорные, пластинчато-роторные и плунжерные насосы.
Пластинчато-статорные насосы — обычно насосы малой производительности, пластинчато-роторные — средней производительности, плунжерные — средней и большой производительности.
На рис. 2.2 схематично изображен пластинчато-статорный вращательный вакуумный насос. В неподвижном корпусе 1 на валу 2 эксцентрично расположен ротор 3. Полезный объем рабочей камеры насоса, образованный внутренней поверхностью корпуса-статора 7 и наружной поверхностью ротора 3, пластиной 4 разделяется на полость всасыва­ния I и полость сжатия II. Пластина 4, расположенная в прорези корпуса насоса, с помощью пружины 5 через рычаг 6 плотно прижимается к ротору 3. При вращении ротора 3 в направлении, указанном стрелкой, газ из откачиваемого сосуда, который не показан на рисунке, через впускной клапан 7 заполняет увеличивающуюся в объеме полость I. В это время газ в полости II сжимается. Когда давление газа на клапан 8 превысит величину атмосферного давления и усилия создаваемого пружиной 9, клапан 8 откроется, и газ из полости II будет вытеснен в атмосферу. При дальнейшем вращении ротор 3, пройдя пластину 4 и выход впускного канала 7, отделяет в рабочей камере насоса следующую порцию газа от откачиваемого объема. Таким образом, за два оборота ротора порция газа отделяется от откачиваемого объема, перемещается от впускного канала 7 к выхлопному клапану 8, сжимается в полости II и вытесняется под клапаном 8 в атмосферу. При каждом следующем обороте следующая порция газа отделяется от откачиваемого объема, а предыдущая вытесняется из насоса в атмосферу. В пластинчато-статорном насосе за один оборот ротора происходит один цикл откачки, т. е. отделяется от откачиваемого объема и вытесняется только одна порция газа.
На рис. 2.3 схематично изображен пластинчато-роторный насос. В цилиндрической рабочей камере корпуса 1 симметрично на валу (не показан на рисунке) расположен ротор 2, ось которого О’ смещена относительно оси рабочей камеры О». В сквозной прорези ротора размещены пластины 3′ и З».


Рис. 2.2. Пластинчато-статорный вращательный
вакуумный насос


Рис. 2.3. Пластинчато-роторньй вакуумный насос

Пружиной 4 они прижимаются к корпусу насоса. В положении ротора, изображенном на рис. 2.3а, пластинами 3′ и 3″ и плоскостью касания ротора со статором полезный объем рабочей камеры разделен на три полости: I — полость всасывания, II — полость перемещения и частичного сжатия газа, III — полость вытеснения газа. При вращении ротора в направлении, указанном стрелкой, полость I увеличивается и дополнительное количество газа из откачиваемого сосуда по впускному каналу 5 поступает в рабочую камеру насоса. Полость II уменьшается в объеме, в ней происходит сжатие газа. Полость III уменьшается, и газ из нее через выпускной канал под клапаном 6 вытесняется из насоса. При положении ротора, изображенном на рис. 2.3б, заканчивается вытеснение газа из полости III. При дальнейшем вращении ротора полость II переходит в полость III, т.е, наступает момент, когда становится возможным вытеснение следующей порции газа (рис. 2.3в). В положении ротора, изображенном на рис. 2.3г, полости I и II сообщаются между собой. Лишь когда ротор повернется на 180° от начального положения и займет положение, тождественное исходному (рис. 2.3а), происходит разделение полостей I и II, и от откачиваемого объема отделяется очередная порция газа. В этот момент полость II имеет наибольший объем. В пластинчато-роторном насосе за один оборот ротора происходят два цикла откачки, т.е. отделяются от откачиваемого объема и вытесняются из насоса две порции газа.
На рис. 2.4 схематически изображен плунжерный насос. В корпусе насоса выполнена цилиндрическая рабочая камера, в которой вращается эксцентричный ротор 2 с надетым на него плунжером 1.

Рис. 2.4. Плунжерный вакуумный насос:

а — завершение периода удаления и начало периода наполнения
б — промежуточное положение
1 — плунжер; 2 — ротор; 3 — канал в золотнике; 4 — выходной обратный клапан открыт; 5 — выходной обратный клапан закрыт; 6 — вода, охлаждающая статор насоса; 7 — шарнир

Плунжер состоит из цилиндрической части, охватывающей эксцентрик 2, и полой прямоугольной части 1, свободно перемещающейся в пазу  шарнира 7. При повороте плоской части плунжера шарнир 7 свободно поворачивается в гнезде корпуса насоса.
В этом насосе плунжер имеет канал 3, через который газ из откачиваемой полости поступает в насосную камеру.
Возможность попадания встречного потока газа на вход в насос здесь в значительной степени ограничена благодаря более раннему закрытию входа при движении золотника; вредное пространство может быть также уменьшено. Герметичность контакта ротора с цилиндром в насосах рассматриваемого типа лучше потому, что в клине между ротором и цилиндром образуется более толстый слой масла; кроме того, эти насосы создают меньше шума.
Механические насосы производят откачку объема, начиная с атмосферного давления. Откачиваемый газ они вытесняют в атмосферу. Поэтому по отношению к механическим насосам не принято использовать такие характеристики, как наибольшее рабочее давление, наибольшее давление запуска и наибольшее выпускное давление. Основными вакуумными характеристиками механических вакуумных насосов с масляным уплотнением являются предельное остаточное давление и быстрота действия.
Быстрота действия механических насосов с масляным уплотнением практически не зависит от рода откачиваемого газа.
Остаточное давление насосов с масляным уплотнением определяется конструкцией насоса и свойствами рабочей жидкости. В качестве рабочей жидкости насосов с масляным уплотнением, как правило, используются масла, получаемые из промышленных минеральных масел. Кроме обычных требований (низкая кислотность, необходимая вязкость, хорошие смазывающие свойства и т. п.), к маслам для вакуумных насосов предъявляются дополнительные требования: низкое давление насыщенных паров в интервале рабочих температур насоса, малое поглощение газов и паров, стабильность вязкости при изменении температуры, высокая прочность тонкой (0,05–0,10 мм) масляной пленки, способной выдержать в зазоре перепад давлений, равный атмосферному давлению.
Остаточный газ (газ, оставшийся в вакуумной системе после откачки) механического вакуумного насоса с масляным уплотнением составляют воздух, газы откачиваемой среды, а также пары и продукты разложения рабочей жидкости насоса. В механическом вакуумном насосе, как и в любом газоперемещающем насосе, наряду с основным потоком в направлении откачки существует обратный поток газа с выхода насоса в откачиваемый сосуд. Газы попадают во входное сечение насоса из циркулирующего в нем масла и в результате перетечки по зазорам в откачном механизме. Разложение масла в основном происходит в результате возникновения высоких местных температур в областях непосредственных контактов трущихся металлических поверхностей. Образующиеся при этом растворимые в масле, легколетучие углеводороды в значительной степени обусловливают предельное остаточное давление насоса, так как они имеют существенно более высокие давления насыщенного пара, чем сама рабочая жидкость.
Стабильность характеристик насосов с масляным уплотнением определяется величиной зазоров между поверхностями, перемещающимися относительно друг друга, их количеством, а также качеством масла, поступающего в рабочую камеру для уплотнения зазоров и смазки трущихся поверхностей. Максимальная быстрота действия и минимальное остаточное давление достигаются при таком притоке масла в рабочую камеру, которое обеспечивает и надежное уплотнение зазоров, и выброс в масляный резервуар в момент выхлопа верхнего слоя масла с растворенным в нем откачиваемым газом.

Эксплуатация и обслуживание
Работа большинства насосов с масляным уплотнением сопровождается заметной вибрацией. Поэтому коммуникации, соединяющие насосы с вакуумной системой, должны включать сильфонную развязку или участок гибкого эластичного трубопровода, например, вакуумный резиновый шланг. Небольшие насосы с быстротой действия до 5–7 л/с часто устанавливают прямо на полу, подложив под них резиновый лист для уменьшения шума и предотвращения смещения их в процессе работы.
Пуск механических вакуумных насосов с масляным уплотнением сопровождается забрызгиванием масла во впускной и выпускной патрубки. Кроме того, работа насоса в области впускных давлений от остаточного давления до 10 Па сопровождается довольно интенсивным обратным потоком углеводородов из впускного патрубка насоса в откачиваемый сосуд. Обратный поток углеводородов различен для разных насосов и зависит от состояния насоса, используемого масла и режима работы насоса и находится в пределах от 1×10–7 – 2×10–7 г/(см2×мин) до 5×10–5 – 1×10–4 г/(см2×мин). Максимальная интенсивность обратного потока наблюдается при работе насоса при остаточном давлении. Для насосов единой серии ВН обратный поток углеводородов составляет величину 5×10–7 – 1,3×10–6 г/(см2×мин).
Другим недостатком насосов с масляным уплотнением является образование так называемого масляного тумана, который выходит из выхлопного патрубка насоса в виде сизо-белого дыма при работе насоса в области впускных давлений 1×102 – 3×104 Па (0,7–200 мм рт. ст.). Таким образом, механический вакуумный насос с масляным уплотнением в ряде случаев оказывается основным источником загрязнения откачиваемого сосуда и производственного помещения парами углеводородов.
Поэтому для защиты производственного помещения от загрязнения его масляным туманом выход насоса с помощью дюритового шланга или металлической трубы подключают к выхлопной магистрали.
Для защиты откачиваемого объема от брызг масла следует использовать входной трубопровод специальной конфигурации (рис. 2.5) или брызгоотражатели.


Рис. 2.5. Входной трубопровод к механическому насосу
с масляным уплотнением
1 — механический вакуумный насос с масляным уплотнением;
2 — соединительный трубопровод; 3 — сильфонный компенсатор.

Здесь диаметр условного прохода (Ду) соединительного трубопровода равен диаметру входного сечения насоса, a длина обязательных вертикального и горизонтального участков, выраженная в единицах диаметра трубопровода, указана на чертеже. Такой трубопровод исключает попадание брызг масла в откачиваемый объем и создает условия для конденсации и возврата в насос значительной части паров масла.
Ряд насосов с масляным уплотнением обладает еще одним существенным недостатком. При остановке насоса масло, находящееся в масляном резервуаре насоса под атмосферным давлением заполняет рабочую камеру насоса, в которой сохраняется разрежение, и поднимается во впускной патрубок и иногда даже в откачиваемый сосуд, если он соединен с насосом коротким трубопроводом. После этого последующий запуск насоса будет затруднен. Напуск атмосферного воздуха во впускной патрубок сразу после остановки исключает подъем масла и облегчает последующий его запуск. Чтобы при этом в откачиваемом сосуде сохранить разрежение, в трубопровод, соединяющий насос с откачиваемым объемом, устанавливают клапан и ниже него на трубопроводе — второй (напускной) клапан. Схема присоединения насоса к откачиваемому сосуду показана на рис. 2.6.

Рис. 2.6. Схема присоединения механического вакуумного
насоса с масляным уплотнением:
1 — насос; 2 — маслоотделительное устройство; 3 — поплавковый
клапан насоса; 4 — соединительный трубопровод; 5 — клапаны
Чаще всего над механическим насосом для аварийного перекрытия низковакуумной коммуникации и напуска воздуха в насос устанавливаются выпускаемые серийно магнитные клапаны, которые срабатывают ав

Вакуумные упаковочные машины. Назначение и принцип работы. Руководство.

Назначение данного руководства — помочь шеф-поварам, рестораторам и широкому кругу потребителей упаковочных машин быстро и легко настроить упаковочное оборудование под индивидуальные особенности работы и индивидуальную упаковку продукта.

Общее представление

В вакуумных упаковочных машинах Tekovac, DZQ, Youngsun (однокамерные/двухкамерные машины, оборудованные системой упаковки в модифицированной газовой среде МГС) упаковка производится совершенно новым способом, при котором создание вакуума в камере и внутри пакета, наполнение газом пакета и его запайка происходят за один цикл. Наличие пищевого газа в пакете сдерживает размножение бактерий, микробов и т. д., предохраняя товары от плесневения, гниения, окисления и изменения цвета. Такой вид упаковки значительно увеличивает сроки хранения продуктов.

Назначение

В процессе такой упаковки используются пакеты из барьерных вакуумных пленок для обеспечения вакуумного упаковочного процесса тепловой запайкой различных пищевых продуктов: мясных, колбасных изделий, сосисок, сарделек, рыбы и рыбных изделий, сыра, полуфабрикатов, салатов, бутербродов, лекарств, семян, природных продуктов, жидких товаров, химических материалов, компьютерных комплектующих и электрических деталей в твердом, жидком, пасто- и порошкообразном (кроме абразивных) состояниях, который эффективно предохраняет пакуемые товары от окисления и размножения бактерий, сохраняет качество, свежесть, вкус и цвет при длительном хранении и облегчает транспортировку и экспорт упакованных товаров.

Отличительные особенности

Процесс упаковки можно наблюдать благодаря крышке из органического стекла. Эти машины объединяют в одном процессе функции вакуумирования, закачки инертного газа, запайки и печатания даты, и оснащены устройствами регулировки вакуума, закачки газа, температуры запайки и времени, что позволяет выбирать наиболее оптимальные режимы работы для различных упаковочных материалов и требований к упаковке.

Машина обладает такими свойствами как: современная конструкция, оптимальный набор функций, стабильные и надежные характеристики, хорошая прочность и ширина запайки, высокая производительность, удобство в работе и техническом обслуживании, высокая рентабельность. Это идеальные машины для вакуумной упаковки.

Структура

Эти машины состоят из 5 основных частей: вакуумная камера, корпуса, электрического оборудования и вакуумной системы с газонаполнением.

Процедура работы

1) Включите электрическое питание: включите выключатель, загорится индикатор быстрой остановки. Задайте время откачки, время закачки газа и тепловой запайки.
2) Прижмите крышку, загорится индикатор откачки (вакуумирования), вакуумный насос начнет откачку и крышка автоматически прижмется. Вакуум может регулироваться в соответствии с упаковочными требованиями посредством изменением времени вакуумирования. Регулировка может осуществляться от низкого до высокого вакуума с небольшой амплитудой.
3) Когда истечет заданное время (будет достигнут желаемый вакуум), откачка закончится и индикатор откачки погаснет., начнется подача газа и индикатор заполнения газом погаснет.
4) Как только погаснет индикатор подачи газа, загорится индикатор тепловой запайки и начнется процедура запайки. Приборная панель оснащена регуляторами времени тепловой запайки и температуры чтобы можно было использовать материалы различной толщины.
5) Когда истечет время тепловой запайки, индикатор тепловой запайки погаснет, и процесс тепловой запайки закончится, после чего воздух начнет заполнять вакуумную камеру через электромагнитный клапан до тех пор, пока ее крышка не поднимется автоматически, после чего процесс вакуумирования, заполнения воздухом и упаковки закончится и можно будет начинать следующий процесс.

1. Вакуумная дистилляция — Лаборатория вакуумного винокурения POLE

Вакуумную дистилляцию (ВД) проводят в двумя основными способами: без укрепления и с укреплением. Принципиальные технологические схемы установок ВД изображены на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1.

Основные элементы установок: куб, конденсатор паров (холодильник), приемная емкость, вакуумная система (в простом варианте — ресивер, обратный клапан и вакуумный насос). Отличие установок  ВД в дополнительном элементе оборудования — царге укрепления, предназначенной для получения более крепкого дистиллята, чем в способе — без укрепления. 

Первый способ — ВД без укрепления (прямая перегонка), позволяет получит ароматный  дистиллят с богатой палитрой запахов и вкусов из исходного сырья  для браги крепостью около 38-42%.

Второй способ — ВД с  укреплением (перегонка на укрепляющих устройствах как браги так и спирта сырца), позволяет получить менее ароматный, крепкий дистиллят от 80-84%.  и выше, вплоть до 99+% крепости (вакуумная ректификация — ВР).

По способу организации движения потоков пара и дистиллята различают «проточные» и «непроточные» технологические схемы установок ВД (рисунок 2.2). 

Рисунок 2.2.

У «проточной» схемы есть недостаток — вероятность проскока паров в вакуумный насос из приемной емкости. В «непроточной» схеме такая вероятность исключение, тк. Откачка вакуума осуществляется из зоны конденсации паров по дополнительно охлаждаемой линии. 

В отличие от атмосферной перегонки, ВД проходит при низких температурах и давлениях. Важно определить параметры рабочих температур и давлений.  Приверженцы вакуумных технологий винокурения отмечают разные режимы ВД в зависимости от разного вида сырья (фрукты браги, зерновые браги и пр.), или для разного предназначения дистиллятов (употребление «белым», настаивание на щепе, в бочке или на др. ингредиентах). 

В любом случае, исходное сырье — брага для вакуумной дистилляции должна быть ароматной, без ненужных запахов и/или признаков неправильного брожения, т.к. вакуумная дистилляция «вытягивает» и усиливает исходные ароматы, передавая их дистилляту.

Вакуумная дистилляция без укрепления 

На рисунке 2.3 изображение примерная, простая технологическая схема установки вакуумной дистилляции (без укрепления).

Рисунок 2.3.

Контроль кипения браги в кубе осуществляется по показаниям термометра. Также контролируют температуру пара на входе в конденсатор паров. Обычно разница температур в кубе у жидкости и пара составляет 2-3С. Остаточное давление (вакуум) в установке контролируют по показаниям датчика давления — вакуумметра, установленного на ресивере. Установка вакууметра на приемной емкости или на кубе нецелесообразна из-за заводских требований к установке датчика и санитарных норм. Кроме того, из-за интенсивного кипения в кубе, вакуумметр показывает динамичные колебания давления, что непригодно для автоматизации процесса ВД, если применять систему автоматического управления процессом.

Из рисунка 9 видно, что для исключения проскока паров  в вакуумный насос на выходе из приемной емкости установлен обратный холодильник (однотрубный кожухотрубник). Важно контролировать температуру в его верхней точке, чтобы исключить проскок паров в вакуумный насос.

На схеме обозначен простейший пробоотборник в виде шприца и обратного клапана. С его помощью можно осуществлять  отбор дистиллята, чтобы определить его качество по органолептическим показателям.

Очевидно, что организация ВД по данной схеме не предусматривает отбор голов, те. можно получить только спирт сырец (СС).  
Чтобы разделять дистиллят на головы, тело и хвосты в процессе ВД используют дополнительные устройства, которые позволяют выводить дистиллят из зоны вакуума в зону атмосферного давления без ущерба процессу ВД.

На рисунке 2.4  приведена непроточная схема установки ВД (без укрепления) с устройством вывода дистиллята (автоматическим вакуумным шлюзом).

Рисунок 2.4.

Очевидно, что конструкция установки ВД усложняется по мере введения в нее элементов автоматизации процессом вакуумной дистилляции.

Для управления нагревом куба применяется датчик температуры и контроллер, управляющий, к примеру, подачей электроэнергии на нагревательный элемент куба. Для поддержания постоянного вакуума в установке применяется датчик давления (вакуума) и контроллер управления вакуумным насосом.  К контроллеру дополнительно подключен датчик температуры на выходе из конденсатора, чтобы исключить проскок паров в вакуумный насос (отключение насоса по превышению температуры выше установленного значения).  Вакуумный автоматический шлюз (ВАШ) позволяет  в автоматическом режиме отбирать и выводить дистиллят из зоны вакуума в зону атмосферного давления. Механический обратный клапан на линии вакуума между конденсатором и ресивером предназначен для стабилизации конденсации и отбора дистиллята при работе ВАШ. Мешалка необходима, чтобы предотвратить так называемое «взрывное кипение», приводящее к спонтанным, сильным сотрясения аппарата, сильному брызгоуносу и помутнению дистиллята.

Процесс ВД без укрепления проводят аналогично процессу дистилляции при атмосферном давлении двумя способами: прямая перегонка для получения спирта сырца на максимальном нагреве и перегон с отбором голов, тела и хвостов.

Следует отметить, что получение спирта сырца с помощью ВД не является целесообразным, тк. низкотемпературный режим ВД позволяет качественно отбелить головы, тело и хвосты сразу, без дополнительного перегона, как это принято при атмосферной дистилляции.

Режим отбора голов. Примерно за 5-10С снижают нагрев в кубе до 1/5 от рабочей мощности. К примеру, рабочая мощность нагрева куба (при которой ведут отбор тела) — 1500 Вт, минимальная мощность нагрева куба при отборе голов — 300Вт. При появлении первых капель голов рекомендуется нагрев куба выключить и визуально контролировать процесс отбора голов до достижения требуемой скорости, к примеру 1-2 капли в секунду. Далее опять включается нагрев куба на минимальной мощности и проводится отбор голов в покапельном режиме. Первыми выйдут ЭАФ (головы), вторыми — так называемые «подголовники» с резким запахом химического растворителя (крепость около 73%). При тщательном отборе голов можно ЭАФ разделить на три фракции. Первую самую ароматную фракцию можно использовать для ароматизации напитков (осторожно). Вторая содержит, в основном, ЭАФ, в третьей «львиной долей» — изоамиловый спирт (резкий удушливый запах химического растворителя).

Отбор тела при ВД без укрепления проводят на максимальной нагреве до появления в дистилляте первых ароматов хвостов, обычно до наступления в струе дистиллята, примерно, 35-40% крепости по ареометру. Средняя крепость тела получается около 38-43%.

Отбор хвостов начинают с 35-40% и ведут до 7-10% крепости в струе по ареометру. Процентные параметры процесса могут отличаться из-за разных браг и конструкций аппаратов, поэтому рекомендуется определять их экспериментально.
По окончании процесса ВД получается следующий, примерный, выход продуктов (100%): головы с подголовниками —  10%; тело — 50-60% ; хвосты 30-40%.

Целесообразно головы отправлять на ректификацию, а хвосты «зацикливать» — добавлять в брагу для ВД с укреплением (см. схему процессов вакуумной дистилляции).

Если записывать и выводить показания термодатчиков на экран компьютера получается «типичная картина» в виде следующих графиков (рисунок 2.5, экспериментальные данные POLE) для ВД при постоянном давлении (вакууме).

Рисунок 2.5.

Синяя линия —  показания температуры «затора» в кубе, красная линия — температура паров на выходе из куба, зеленая линия (туман конденсата) — температура в зоне конденсации паров в конденсаторе.

Вакуумная дистилляция с укреплением (ВДу)

 В отличие ВД без укрепления, вакуумная дистилляция с укреплением (ВДу) позволяет получать дистилляты высокой крепости от 80 вплоть до 98%. Для этого используют специальные устройства — царги укрепления.

Используя вакуумные технологии дистилляции с  укреплением можно получить 98% этиловый спирт (крепость выше точки кипения азеотропной смеси этанол-вода при нормальном атм.давлении) , при ректификации на насадочной царге укрепления (ректификационной колонне — РК).  Согласно  Википедии  ректификация — способ дистилляции, при котором часть жидкого конденсата (фле

IELTS Writing Task 2 Образец 142

IELTS Writing Task 2 Пример 142 — Современные технологии теперь позволяют быстрый и неконтролируемый доступ и обмен информацией

Подробности
Последнее обновление: вторник, 5 сентября 2017 г. 16:50
Автор IELTS Mentor
Хиты: 122595

IELTS Writing Task 2 / IELTS Essay:

На это задание нужно потратить около 40 минут.

Напишите на следующую тему:

Современные технологии теперь позволяют быстрый и неконтролируемый доступ и обмен информацией.Это не только польза, но и опасность для нашего общества.

В какой степени вы согласны или не согласны?

Обоснуйте свой ответ и включите соответствующие примеры из ваших собственных знаний или опыта.

Напишите не менее 250 слов.

Пример эссе 1:
Это правда, что с быстрым развитием технологий в наши дни люди имеют неограниченный доступ к различной информации и свободно обмениваются базами данных.Несмотря на все преимущества, некоторые люди считают, что это вредно и опасно для нашего общества. В какой-то момент я бы согласился, что это может быть опасно, но если у нас будет надлежащий контроль над технологическим использованием, это будет полезно во многих аспектах.

С одной стороны, прогрессивное развитие современных технологий позволило людям получить доступ ко многим веб-сайтам, базам данных и информационным центрам и обмениваться ими. В наши дни все правительства и компании используют компьютерные технологии для хранения и поддержания своей конфиденциальной информации.Некоторые люди считают, что это развитие опасно для нашего общества, поскольку оно может быть использовано в преступных целях. Например, компьютерный хакер может иметь доступ к банковской информационной системе и использовать номер кредитной карты человека. В другом случае хакер может украсть сверхсекретную информацию у правительства и продать ее террористам.

Несмотря на все прелести, легкий доступ к информационной системе принес человечеству бесчисленные преимущества. Во-первых, с развитием интернет-технологий ученые могли эффективно проводить свои исследования.Имея доступ к такому количеству веб-сайтов, он сэкономил много времени ученых, когда им приходится что-то исследовать, а не ходить в библиотеку и искать книги и журналы. Во-вторых, благодаря легкому доступу к информационной системе он также помогает студентам узнавать что-то новое. Раньше студенты получали информацию только через книги, но сегодня они могут учиться на разных платформах. Например, когда они хотят узнать что-то новое, они также могут учиться в другом формате, таком как видео.Существуют тысячи бесплатных видео-сайтов, таких как YouTube и Vimeo, где они могут получить к ним доступ и найти некоторые информативные уроки. Наличие центральных баз данных граждан — отличный способ для правительства решить проблему нелегальной иммиграции, преступности и социальных проблем.

В заключение, в определенной степени я согласен с тем, что легкий доступ к различной информации и обмен базами данных могут нанести вред человечеству. Однако я также считаю, что это развитие также приносит много пользы обществу, поскольку ученые стали более эффективно проводить свои исследования.Я лично считаю, что правительство должно иметь строгие правила доступа и разработать надлежащую систему контроля, которая предотвратила бы неправомерное использование информации.

[Автор — Дарвин Лесмана ]

Модель Ответ 2:
С изобретением и широким использованием компьютеров, мобильных устройств, Интернета и других новейших технологий люди теперь могут получить доступ к очень разнообразной информации. легко. Коммуникационные технологии позволяют им связываться с кем угодно и обмениваться желаемой информацией.Хотя многие люди считают это большим подъемом к эре гибкости и развития, многие считают, что это серьезная угроза для нас. Я полностью не согласен с мыслью о том, что недостатки и угроза бесплатного обмена информацией и общения перевешивают то улучшение, которое оно принесло нам.

Во-первых, очень мало людей, которые могут злоупотреблять легкодоступной информацией и пытаться причинить вред другим. Но рассмотрим остальную массу людей, которых больше 99.99% всего населения, которые хотели бы получить доступ к информации, чтобы расширить свои знания, связаться с людьми, которых они заботят, и внести свой вклад в улучшение общества. Студенты, исследователи, учителя, профессионалы или даже дети и мамы получают доступ к различным источникам информации для своих повседневных нужд, и заблокировать их доступ из-за страха перед неизвестным хакером или террористом — все равно, что заблокировать нас дома на 24 часа, потому что может произойти несчастный случай. в дороге.

На самом деле возможность обмена информацией и простота общения позволили сократить расстояние в мире.Дистанционное обучение, онлайн-образование, онлайн-бизнес, электронная почта и веб-сайты, такие как Википедия, позволили кому-то из далекой деревни воспользоваться потенциалом, чтобы внести свой вклад в большее развитие. Конфиденциальные данные всегда защищены властями, и они тратят огромные суммы на обеспечение защиты данных и неправомерного использования. Как бы прибыльно это ни звучало, взломать веб-сайт банка и получить информацию о финансовых отчетах клиентов так же сложно, как добраться до середины океана.

Когда мы говорим о термине «современный мир», в его основе лежит технологический прогресс, доступность информации и гибкость коммуникации. Ограничение доступа и обмена информацией из-за страха опасности похоже на жизнь в пещере в страхе перед землетрясением. Технический прогресс сделал мир лучше для жизни, повысил прозрачность правительства и власти и увеличил потенциал для большего прогресса и гибкости.

Пример эссе 3:
Это факт, что с помощью передовых технологий мы могли легко получать доступ и обмениваться информацией о человеке или организации через Интернет.Хотя некоторые люди думают, что это полезно, другие считают, что это создает большую угрозу безопасности каждого человека. В следующем эссе это обсуждается более подробно.

Это правда, что мы живем в эпоху высоких технологий, когда информация о людях, компаниях, государствах и даже странах хранится в Интернете. С помощью этой технологии люди могли легко получать информацию и обмениваться ею с другими. Некоторые люди считают, что эта передовая технология полезна для них, поскольку она помогла им в выполнении их проектов.Например, когда секретному агенту необходимо расследовать дело об убийстве, ему может потребоваться некоторая личная информация о родственниках и друзьях жертвы. А с помощью онлайн-технологий он мог легко получить всю необходимую информацию, которая поможет ему в решении дела.

Несмотря на все преимущества, неконтролируемый доступ и обмен информацией имеют некоторые негативные последствия для нашей жизни. Сообщается, что он часто использовался некоторыми людьми для преступной деятельности. Один из распространенных примеров — база данных кредитных карт.Многие булавки кредитных карт украдены и используются ненадлежащим образом. Кроме того, иногда взламывается и отдельная база данных, так как его личная база данных используется для любых незаконных действий самим хакером.

В заключение, до определенного момента я бы согласился с тем, что легкий доступ и обмен информацией имеют некоторые преимущества для нашей жизни, но мы никогда не должны забывать, что у него также есть много недостатков. Я лично считаю, что по этому поводу должно быть какое-то четкое регулирование, и правительство должно строго следить за этим.

[Автор — Дарвин Лесмана ]

Современные технологии теперь обеспечивают быстрый и неконтролируемый доступ к информации и обмен ею. Отнюдь не полезная, это опасность для нашего общества. В какой степени вы согласны или не согласны

Это правда, что с быстрым развитием современных технологий у людей есть хорошие шансы получать ценную информацию и постоянно свободно обмениваться базами данных. Несмотря на преимущества, некоторые люди считают, что это вредно для наших сообществ.Я полностью не согласен с идеей, что преимущества и опасность технологий перевешивают прогресс, который они принесли нам.

С одной стороны, нельзя отрицать, что современные технологии играют важную роль во многих аспектах нашей жизни, особенно они вносят большой вклад в поиск широкого спектра информации. Во-первых, легкий доступ к информационной системе дает бесчисленные преимущества студентам, которые тратят большую часть времени на сбор базы данных из различных источников информации.Например, миллионы студентов могут получить доступ к Интернету в любом месте вместо того, чтобы ходить в библиотеку. Во-вторых, с развитием современных технологий обмен информацией стал намного проще, чем раньше. Например, если студенты будут разговаривать с другими людьми. В прошлом им приходилось путешествовать или обмениваться письменными письмами, но с помощью видеоконференцсвязи, ставшей результатом цифровой революции, люди могли обмениваться идеями, не путешествуя.

С другой стороны, есть веские причины, по которым некоторые люди считают, что развитие технологий оказывает негативное влияние на наше общество.Первая причина в том, что это опасно, так как может быть использовано в преступных целях. Одним из недостатков компьютеров является то, что компьютерные хакеры могут обнаружить ваши личные данные, например информацию о банковском счете. Вторая причина того, что дети, которые проводят слишком много времени перед экраном компьютера, становятся зависимыми от онлайн-игр. В результате молодые люди изолированы сообществом и с меньшей вероятностью будут поощрять реальное взаимодействие.

В заключение я бы согласился с тем, что ограниченный доступ и обмен информацией имеют некоторые преимущества для нашей жизни, но мы никогда не должны забывать, что у них также есть много недостатков.Я лично считаю, что правительство должно вводить и принимать политику строго в отношении этого.

Вакуумная техника | Библиотека криогеники

Приложения вакуума

Первое массовое использование вакуумной технологии в промышленности произошло около 1900 года при производстве электрических лампочек. Затем последовали и другие устройства, для работы которых требуется вакуум, например, различные типы электронных ламп. Более того, было обнаружено, что определенные процессы, проводимые в вакууме, давали либо превосходные результаты, либо цели, фактически недостижимые при нормальных атмосферных условиях.Такие разработки включали «цветение» поверхностей линз для увеличения светопропускания, подготовку плазмы крови для банков крови и производство химически активных металлов, таких как титан. Появление ядерной энергии в 1950-х годах послужило толчком для широкомасштабного развития вакуумного оборудования. Постоянно открывалось все большее количество приложений для вакуумных процессов, например, в космическом моделировании и микроэлектронике.

Использование вакуума

Применения промышленного вакуума варьируются от механической обработки (например, манипулирование тяжелыми и легкими предметами с помощью присосок) до нанесения интегральных электронных схем на кремниевые чипы.Очевидно, что требования к вакууму так же разнообразны, как и конкретные процессы с использованием вакуума. В диапазоне грубого вакуума от примерно одного торра до атмосферного, типичными применениями являются механическая обработка, вакуумная упаковка и формование, отбор проб газа, фильтрация, дегазация масел, концентрирование водных растворов и пропитка электрических компонентов, дистилляция и дегазация стальной струи. .

Химические процессы и вакуум

При более низких давлениях примерно до 10 -4 торр многие металлургические процессы, такие как плавка, литье, спекание, термообработка и пайка, могут принести пользу.Химические процессы, такие как вакуумная дистилляция и сублимационная сушка, также нуждаются в этом диапазоне вакуума. Сублимационная сушка широко используется в фармацевтической промышленности для приготовления вакцин и антибиотиков, а также для хранения кожи и плазмы крови. В основном, сублимационная сушка кофе производится в пищевой промышленности, хотя большинство пищевых продуктов после сублимационной сушки можно хранить без охлаждения, и эта технология получает широкое распространение.

Диапазон давления до 10 -6 торр используется для криогенной (низкотемпературной) и электрической изоляции.Используется при производстве ламп; телевизионные кинескопы, рентгеновские трубки; декоративные, оптические и электрические тонкопленочные покрытия; и масс-спектрометрические детекторы утечки.

Тонкопленочное покрытие

При тонкопленочном покрытии металл или соединение испаряется в высоком вакууме из источника на основной материал или подложку. Основным материалом для декоративных покрытий обычно является пластик; стекло для оптических покрытий; и стеклокерамика или диоксид кремния для электрических покрытий.Толщина пленки может варьироваться от примерно 1/4 длины волны видимого света до 0,001 дюйма или более. В оптической области антиотражающие покрытия наносятся на линзы для фотоаппаратов, телескопов, очков и других оптических устройств, что значительно снижает количество света, отражаемого линзами, и тем самым дает более яркое передаваемое изображение.

Для достижения вакуума, достаточно высокого для тонкопленочного покрытия и других промышленных применений, требующих давления до 10 -6 торр, используется насосная система, состоящая из роторного насоса с масляным уплотнением и диффузионного насоса.Роторный насос с масляным уплотнением (иногда называемый форвакуумным насосом) «нагнетает» камеру до давления около 0,1 торр, после чего клапан обдувки закрывается. Затем открываются форсунки и разделительный клапан высокого вакуума, так что камера откачивается последовательно с помощью диффузионного и роторного насосов.

Плюсы и минусы покупки PPA для солнечной энергии

Цена на солнечные энергетические системы вас подорвала? Соглашение о закупке энергии, также известное как PPA, предлагает мощную альтернативу солнечному оборудованию.В этих условиях домовладельцы разрешают сторонней компании установить солнечную энергетическую систему на своей территории. Стоимость установки и обслуживания ложится на эту компанию, а не на домовладельца. Взамен они лишаются скидок, льгот и энергетических кредитов, полученных от установки. Вместо этого они передаются покупателю.

Большинство контрактов PPA длятся от 20 до 25 лет, с пунктом в соглашении, который позволяет домовладельцу выкупить свое оборудование в любое время.Итак, когда лучше всего покупать PPA? И каковы преимущества и недостатки этого? Есть ли преимущества в их досрочном выкупе, до расторжения контракта? Читай дальше что бы узнать!

Pro: вы, вероятно, получите свою систему дешевле

Контракты

PPA обычно позволяют домовладельцам покупать свои системы по справедливой рыночной стоимости, но это часто означает справедливую рыночную стоимость, когда вы готовы к покупке, а не когда вы заключили контракт. Стоимость систем солнечной энергии снижается в течение нескольких десятилетий.Эксперты в области технологий любят называть это законом ускоренной отдачи. Чем дольше устройство или технология остается на рынке, тем эффективнее и доступнее они становятся. Однако в случае солнечной энергии рост производства в Китае и повышенный интерес домовладельцев из США также привели к падению цен. Финансовые эксперты также не ожидают роста расходов в ближайшее время. Согласно отчету, подготовленному Bloomberg в этом году, к 2040 году цены на солнечную энергию могут упасть до 60 процентов.

Con: вам придется покупать бывшую в употреблении систему по себестоимости — без бонусов

Установка солнечной энергии через PPA осуществляется за счет скидок на солнечную энергию, таких как налоговая льгота федерального правительства на возобновляемые источники энергии, которая может привести к снижению затрат на тысячи долларов.Это может значительно повысить рентабельность инвестиций, а это означает, что до тех пор, пока ваше оборудование не станет технически прибыльным, может пройти гораздо больше времени. И все это придется делать с оборудованием, которое прослужило уже несколько лет.

Pro: движения помогут избежать осложнений

Это, вероятно, один из самых больших недостатков солнечных PPA. Срок действия контракта обычно составляет от 20 до 25 лет — это означает, что ваши дети могут вырасти, закончить среднюю школу и переехать в свои квартиры до истечения срока действия контракта.Но если вы решите переехать в какой-то промежуток времени, вам придется убедить покупателей взять на себя контракт за вас. Покупка оборудования дает вам свободу передвижения в любое время — вы можете продать дом с неповрежденными панелями или снять их и взять с собой куда угодно.

Con: производительность вашей системы может быть снижена

Большинство производителей дают гарантию на свои системы 25 лет. Так что, если вы выкупите свой контракт в конце срока его действия, вы можете выйти на этот 25-летний лимит.Прежде чем вы решите выкупить, внимательно посмотрите на фактическую производительность вашей системы и производительность проекта, указанную в вашем контракте, чтобы увидеть, насколько сильно различаются эти цифры. Кроме того, просмотрите последний отчет о производительности вашей системы на месте, чтобы узнать, дал ли инспектор рекомендации по ремонту или дополнительному обслуживанию.

Pro: вы можете избежать повышения цен на коммунальные услуги

Хотя подписание PPA позволяет вам в целом сэкономить на электроэнергии, большинство контрактов включает встроенное повышение цен на коммунальные услуги.Это означает, что цена за киловатт будет расти, чем дольше вы владеете своей системой, поскольку государственные скидки начинают исчерпываться. Хотя эти повышенные ставки обычно даже не приближаются к розничной цене на электроэнергию, вы сэкономите гораздо больше денег, если выкупите свой контракт до того, как вырастут цены. Кроме того, после покупки системы вы можете в полной мере использовать мощность, вырабатываемую вашим оборудованием, а также любые SREC или другие кредиты, предлагаемые вашим поставщиком коммунальных услуг.

Con: вы будете отвечать за техническое обслуживание

С другой стороны, после выкупа стоимость ремонта и другого обслуживания системы ложится на вас.Хорошая новость заключается в том, что большинство солнечных систем обычно не требуют больших эксплуатационных затрат. Получите копию вашего последнего отчета о проверке на месте, чтобы узнать обо всех предполагаемых ремонтах и ​​регулярных расходах на эксплуатацию вашей системы.

Pro: Ваши цены на электроэнергию, вероятно, упадут

При выкупе PPA вместо покупки энергии у третьей стороны вы сможете напрямую использовать электроэнергию, производимую вашей системой. Это означает, что иногда вы можете вообще ничего не платить за электроэнергию своего дома или даже создавать излишки, которые можно будет применить к счету за следующий месяц в некоторых местах.Вы сможете ощутить истинную свободу солнечной энергии.

Con: Ваша гарантия не подлежит передаче

Многие PPA предусматривают условия передачи гарантий домовладельцам после выкупа, но не все это делают. Перед покупкой проверьте гарантийный пакет своей системы. Таким образом, вы не останетесь в сумке из-за сломанной детали после совершения покупки.

Чтобы избежать каких-либо проблем в будущем, внимательно изучите свой контракт перед выкупом.Вы хотите, чтобы ваша жизнь обладателя солнечной энергии шла как можно более гладко!

Внедрение новых технологий

Несмотря на все доллары, потраченные американскими компаниями на НИОКР, часто остается стойкий и вызывающий беспокойство разрыв между внутренней ценностью разрабатываемой ими технологии и их способностью эффективно использовать ее. Во время жесткой глобальной конкуренции разница между техническими перспективами и реальными достижениями вызывает особую озабоченность.Основываясь на своем долгом исследовании трудностей, с которыми сталкиваются менеджеры при устранении этого разрыва, авторы выделяют полдюжины ключевых проблем, которые менеджеры, ответственные за внедрение новых технологий, должны преодолеть: их неизбежно двойная роль, разнообразие внутренних рынков, которые необходимо обслуживать, законное сопротивление. изменения, правильная степень продвижения, выбор места внедрения и необходимость того, чтобы один человек взял на себя общую ответственность.

Внедрение технологических изменений в организацию ставит перед менеджментом иной набор проблем, чем работа компетентного администратора проекта.Однако зачастую менеджеры, ответственные за внедрение технических инноваций в повседневное использование, гораздо лучше оснащены образованием и опытом, чтобы направлять развитие этих инноваций, чем управлять их внедрением.

На следующих страницах мы описываем некоторые проблемы, которые должны преодолеть менеджеры, если компании хотят эффективно осваивать новые технологии. Мы также предлагаем стратегии, которые менеджеры могут использовать для решения этих трудностей. Хотя все примеры, которые мы приводим, связаны с компьютерами и основаны на опыте крупных производителей, поднятые вопросы и предлагаемые стратегии применимы также и к малому бизнесу, к операциям по обслуживанию — фактически, к любой организации, где процветают технологические инновации.

Наши выводы основаны на совместном исследовании и консультационном опыте с более чем 20 крупными транснациональными корпорациями и примерно с 70 организациями в General Electric. Наше внимание уделяется технологиям собственной разработки; но поскольку поставщики современного производственного оборудования обнаружили, что в своих усилиях по внедрению систем, которые они продают, новые технологии, независимо от их происхождения, ставят менеджеров перед определенным набором проблем.

Двойная роль

Те, кто управляет технологическими изменениями, часто должны выступать и в качестве технических разработчиков, и в качестве исполнителей.Как правило, одна организация разрабатывает технологию, а затем передает ее пользователям, которые менее квалифицированы с технической точки зрения, но достаточно хорошо осведомлены о своих областях применения. Однако на практике пользовательская организация часто не желает — или не может — брать на себя ответственность за технологию на той стадии ее развития, когда группа разработчиков хочет передать ее. Лицо, ответственное за реализацию — независимо от того, находится ли он в организации-разработчике, в организации-пользователе или на какой-либо промежуточной должности — должно спроектировать передачу так, чтобы она была почти невидимой.То есть, прежде чем эстафета перейдет из рук в руки, бегуны должны были работать параллельно в течение длительного времени. Менеджер по внедрению должен учитывать перспективы и потребности как разработчиков, так и пользователей.

Возможно, самый простой способ выполнить эту задачу — рассматривать внедрение как внутреннюю маркетинговую, а не торговую работу. Это различие важно, потому что продажа начинается с готового продукта; маркетинг, с изучением потребностей и предпочтений пользователей. Руководители отдела маркетинга беспокоятся о том, как позиционировать свой продукт по отношению ко всем конкурирующим продуктам, и озабочены каналами распространения и инфраструктурой, необходимой для поддержки использования продукта.

Принятие маркетинговой точки зрения побуждает менеджеров по внедрению добиваться участия пользователей в: (1) раннем выявлении и улучшении соответствия между продуктом и потребностями пользователей, (2) подготовке организации-пользователя к принятию инновации и (3) передача «права собственности» на нововведение пользователям. Мы обсуждаем первые два из этих вопросов в этом разделе статьи; третий мы рассмотрим позже.

Перспективы маркетинга

То, что вовлечение пользователей в этап разработки новой технологии повышает их удовлетворенность, хорошо известно, но надлежащая степень, время и тип участия пользователей будут сильно различаться от компании к компании.Например, разработчики программного обеспечения в компании, производящей электронное офисное оборудование, создали группу пользовательского дизайна для работы с разработчиками над стратегически важным прикладным программным обеспечением, когда программа все еще находилась на стадии прототипа. Потенциальные пользователи могли опробовать программное обеспечение на том же компьютере, что и разработчики программы. Чрезвычайно плотный цикл общения, который в результате позволил пользователям получать ежедневную обратную связь с дизайнерами об их предпочтениях и проблемах. Такая степень непосредственности может быть необычной, но менеджеры почти всегда могут получить от потенциальных пользователей некоторую информацию, которая улучшит дизайн продукта.

Маркетинговая перспектива также помогает подготовить организацию к внедрению новых технологий. Многие попытки внедрения терпят неудачу, потому что кто-то недооценил масштаб или важность такой подготовки. В самом деле, на организационных холмах полно менеджеров, которые верят, что техническое превосходство и стратегическая важность инновации гарантируют признание. Поэтому они вкладывают огромные ресурсы в покупку или развитие технологии, но очень мало — на ее реализацию.Однако опыт показывает, что успешное внедрение требует не только значительных вложений со стороны разработчиков на ранней стадии проекта, но и устойчивого уровня инвестиций в ресурсы пользовательских организаций.

Очень многообещающая попытка внедрения в крупной коммуникационной и компьютерной компании сошла с конвейера в течение многих месяцев из-за неадекватной инфраструктуры в организации пользователей. Новое компьютеризированное оборудование управления процессами было готово к отправке потенциальным пользователям, с энтузиазмом ожидающим его прибытия, но не было программного обеспечения для связывания.Возникли споры о том, кто должен платить за эту небольшую, но важную часть системы. Не менее тревожно и то, что не было ресурсов для обучения, потому что разработчики не считали предоставление этих ресурсов частью своих обычных обязанностей. Никто в пользовательской организации не подготовил почву для инновации, поэтому разработчики не могли передать ее никому.

Структура информации

Подобно тому, как менеджеры по маркетингу тщательно планируют исследования, посредством которых они будут собирать важную информацию о продукте, менеджеры по внедрению должны разработать итеративную, почти подобную гармошке структуру, чтобы принимать решения о том, когда и как собирать необходимую информацию от всех групп, затронутых нововведением.Мы говорим «аккордеонный», потому что этот процесс обязательно включает поиск информации, паузу для ее переваривания, а затем еще один активный период поиска — цикл за циклом. Какая информация важна — и у кого она есть — может варьироваться на разных этапах процесса реализации, но кто-то должен координировать итеративную работу по ее сбору — и этот кто-то является менеджером по реализации.

Когда, например, производитель турбин спроектировал систему ЧПУ для управления производством мелких деталей, менеджеры проектов были осторожны:

  • Соблюдайте текущий распорядок работы.Системные разработчики несколько раз посещали производственный цех и каждый раз опрашивали восемь-десять операторов об их рабочих процедурах.
  • Обратите особое внимание на те части работы, которые требовали от пользователей принятия решений или поиска информации о том, какие инструменты или материалы использовать, какую последовательность шагов выполнять при обработке и какие работы операторы должны выполнять в первую очередь.
  • Обсудите с работниками, что их особенно расстраивает или вознаграждает в своей работе.В этом случае выяснилось, что им нравилась некоторая гибкость в последовательности работ, они считали, что выбор материалов должен быть их собственностью, и часто были разочарованы трудностями с поиском инструментов.
  • Изучите, как этот производственный процесс связан с другими. Операторы станков были чрезвычайно зависимы от материального персонала, технического обслуживания, инструментальной комнаты и экспедиторов.

Обсуждая с операторами, разработчики систем могли понять важные переменные такими, какими их видят операторы, и, следовательно, могли разработать систему, которая решала проблемы, с которыми действительно сталкивались операторы, без создания новых.Эти обсуждения также способствовали передаче информации пользователям посредством обучения и практических занятий с пользователями и их руководителями.

Множественные внутренние рынки

Чем выше организационный уровень, на котором менеджеры определяют проблему или потребность, тем выше вероятность успешного выполнения. В то же время, однако, чем ближе определение и решение проблем или потребностей к конечным пользователям, тем выше вероятность успеха.Менеджеры по внедрению должны составлять свои внутренние маркетинговые планы в свете этого очевидного парадокса.

По мере того, как эти менеджеры идентифицируют людей или группы, принятие которых имеет важное значение для успеха инновации, они также должны определить, к кому обратиться, когда и с какими аргументами. Высшее руководство и конечные пользователи должны принять нововведение, чтобы оно стало успешным, но маркетинг идеи для этих двух групп требует очень разных подходов. Как же в таком случае менеджер по внедрению может способствовать всеобщему признанию инновации таким широким кругом клиентов? Мы считаем, что этот руководитель должен рассматривать новую технологию с точки зрения каждой группы и соответственно планировать подход к каждой из них.

Высшее руководство, которое больше всего озабочено вероятным влиянием нововведения на чистую прибыль, привыкло получать предложения, в которых указывается рентабельность инвестиций и окупаемость. Однако многие из сегодняшних компьютеризированных технологий не поддаются оправданию в традиционных финансовых терминах, но они могут иметь важное значение для будущего компании. На фоне растущих требований к бухгалтерской профессии предоставить более эффективные средства для оценки стоимости роботов, САПР и компьютерно-интегрированного производства, некоторые компании начинают осознавать ограничения традиционных моделей капитального бюджета. 1

Когда GE открыла свой современный автоматизированный завод по производству посудомоечных машин, он первоначально оправдал затраты на основе экономии с течением времени, но завод получил отдачу от инвестиций неожиданным образом. Качество продукции улучшилось, более низкие производственные затраты привели к увеличению доли рынка, и завод оказался в состоянии служить площадкой для производства другой продукции. Каждый раз, когда менеджеры документируют такие нетрадиционные выгоды, позже им легче оправдать аналогичные инвестиции.

Высшее руководство также может руководствоваться стратегическими соображениями. Когда крупномасштабная автоматизация была внедрена в большой бизнес GE по производству паротурбинных генераторов, нововведение было продано высшему руководству в связи с изменением потребностей бизнеса: переход от производства крупных уникальных продуктов к производству мелких деталей. Новые системы также помогли обеспечить постоянное улучшение качества, необходимое для поддержания конкурентоспособности производственной деятельности в условиях оживления нынешнего вялого рынка.

Продажи высшему руководству по поводу новой технологии — без одновременного участия организаций-пользователей в процессе принятия решений — недостаточно. Не менее важно, чтобы пользователи инновации стали «владеть» технологией. Значение этого термина во многом зависит от масштабов проекта. Хотя очевидно, что невозможно привлечь всех пользователей к выбору и / или разработке инновации, это не может служить оправданием для отказа от участия их представителей.

Возможно, еще более важно спланировать передачу знаний от старой операции, в которой люди очень хорошо знали материалы и продукт, к новому процессу, который посторонние могут изначально спроектировать и запустить.Разработчики нового процесса (особенно когда речь идет о компьютерном программном обеспечении) часто очень хорошо знают свои инструменты, но редко они понимают материалы и процессы, к которым применяется их программное обеспечение, а также люди в производственном цеху, которые работали с ними. оба годами. По крайней мере, менеджеры должны предоставить некоторый механизм и время для передачи таких знаний от опытного работника к разработчику.

Примером хорошо развитого владения является случай, когда маркетинговая организация собирается перейти от ручных файлов к электронной системе хранения, обмена сообщениями и поиска данных, которую используют как бухгалтеры, так и секретари.Менеджеры решили потратить время на то, чтобы сделать это правильно с первого раза, а не делать это заново. Менеджер проекта создал комитет из выборных представителей всех затронутых групп. Этот комитет собирался регулярно, сначала для выбора правильного программного пакета, а затем, когда стало очевидно, что им придется создать свою собственную систему, чтобы получить все необходимые функции, дать советы по ее структуре и содержанию.

В результате получилась изобретательная, хорошо принятая и широко используемая система.Более того, пользователи рассматривали незначительные проблемы, которые действительно возникали, как ошибки, которые необходимо устранить в системе нашей системы . Как сказал нам один менеджер: «Пользователи хотели это, поэтому они это построили».

Решающим фактором успеха этого проекта был выбор лидеров мнений среди пользователей для участия. Менеджеры, добившиеся перемен, давно знают, что мнения нескольких лидеров сильно влияют на скорость и степень распространения нововведений. Основа лидерства различается от организации к организации, но этих лидеров обычно нетрудно определить.Часто они занимают свое место влияния в результате технических навыков, а не формального положения.

Лидеры общественного мнения, однако, не обязательно наиболее квалифицированных операторов. Исследования поведенческих наук показали, что люди обычно добиваются двух видов доверия к таким лидерам: «безопасного» доверия (этот человек достаточно похож на меня, чтобы его мнениям можно было доверять) и «технического» доверия (этот человек знает, о чем говорит) . Кто-то, чьи технические навыки настолько превосходны, что последователи не могут рассчитывать на подражание, может слишком сильно выйти за рамки норм группы, чтобы быть настоящим лидером мнений.

В только что описанной маркетинговой организации один старший менеджер по работе с клиентами отказался использовать новую электронную систему. Разработчики системы сначала были встревожены, но затем поняли, что этот человек не является лидером общественного мнения. Их усилия текли вокруг него, не препятствуя его сопротивлению. Через шесть месяцев после того, как все остальные подключились к системе, он капитулировал, наконец убедившись в ее полезности.

Продвижение по сравнению с Hype

Многие разработчики технологий признаются в недоумении по поводу того, что инновации не получают автоматического признания.Может быть излишне оптимистично полагать, что инновация будет продавать сама себя, но не менее опасно перепродавать новую систему. Новые и экзотические технологии особенно уязвимы для шумихи.

Статьи в СМИ о роботах и ​​искусственном интеллекте, например, вызвали ожидания намного выше, чем того требует фактическая эффективность современных технологий. Потенциальные пользователи быстро разочаровываются, когда разрекламированные инновации работают ниже ожиданий. Когда один производитель компьютеров разработал программное обеспечение с искусственным интеллектом для использования в производстве, внешний мир подумал, что это готовый продукт, задолго до того, как он вышел из стадии «бесполезного программного обеспечения».За несколько месяцев до того, как программное обеспечение появилось у них в руках, предполагаемые пользователи сталкивались с вопросами своих клиентов о том, нравится ли оно им.

Разрыв между восприятием и реальностью был прослежен благодаря энергичным усилиям одного менеджера проекта на раннем этапе. Понимая важность продажи концепции руководству, этот энтузиаст расширил свою кампанию практически на всех, кто готов был ее слушать. Поскольку это была сексуальная тема, новая система искусственного интеллекта получила широкое внимание в средствах массовой информации, а также в информационных бюллетенях организаций.Такой перепродаж представлял проблему для менеджеров по внедрению, которым приходилось бороться с убеждением, что их проект сильно отстает от графика и что их продукт дал меньше обещанного.

Рискованное место, безопасные инновации

Есть две причины для проведения пилотной операции перед внедрением инновации в крупной организации: во-первых, чтобы служить в качестве эксперимента и доказать техническую осуществимость высшему руководству, а во-вторых, чтобы служить надежной демонстрационной моделью для других подразделений. в организации.Эти две цели не всегда совместимы.

Если нововведение должно быть успешным на пилотном объекте, чтобы выжить политически, менеджер по внедрению может выбрать объект, который практически не представляет риска, но который не предлагает реальной выгоды для организации и не создает модель для других подразделений. В то же время, однако, если испытание должно стать надежным испытанием, оно не может проводиться среди самых новаторских людей в корпорации. Успех на такого рода сайтах уязвим для критики, что эти пользователи далеки от типичных.

Тестирование новой технологии на устройстве с наихудшими характеристиками, даже если это может быть то место, где инновация наиболее необходима и даст наиболее впечатляющие результаты, — не лучший выбор. Если проект провалится, менеджер по внедрению не будет знать, какая часть сбоев была вызвана необычными проблемами с сайтом, а какая — присущими технологии свойствами. Если проект увенчается успехом, критики сразу заметят, что все могло бы помочь работе на этом объекте.

Следовательно, решение состоит в том, чтобы четко определить цель теста — экспериментальную или демонстрационную — и затем выбрать место, которое лучше всего соответствует потребностям. Специализированное подразделение одного крупного производителя компьютеров столкнулось с проблемой. Если заказчики отменяли заказы, частично построенные системы либо полностью списывались, то есть разбивались на компоненты и отправлялись обратно на склад, либо сопоставлялись с поступающими заказами, чтобы определить, была ли установка достаточно близкой, чтобы оправдать модернизацию.Когда этот процесс сопоставления, который выполнялся вручную, был компьютеризирован, первый сайт приложений был операцией с энтузиазмом-чемпионом, но он должен был быть свернут в течение нескольких месяцев. Сайт был свободен от политического риска, но бесполезен для демонстрации. Несмотря на то, что первое приложение было успешным, операция была прекращена до того, как площадка могла служить демонстрацией для других предприятий, и менеджеру по внедрению, отвечающему за следующий объект, пришлось начать все сначала.

Рассмотрим другой пример: производитель бумаги, который выбрал одну из своих фабрик с высокой видимостью в качестве первой площадки для установки дорогостоящей крупномасштабной компьютеризированной системы управления.Хотя система была необходима для увеличения падающей рентабельности, комбинат не был ни лучшим, ни худшим предприятием компании с финансовой точки зрения. Местное руководство было настроено на успех системы во благо комбината; корпоративное руководство рассматривало это как эксперимент. Сайт был многообещающим, но небезопасным.

Даже если менеджеры понимают, что испытание новой технологии является важной демонстрацией, они не всегда задают следующий вопрос: демонстрация для кого? Физическое и организационное положение первого сайта сильно повлияет на то, кем будет следующая волна пользователей.

На протяжении многих лет многие исследования показали сильную обратную зависимость между близостью к объектам и их использованием. Этот результат неудивителен, если расстояние измеряется в милях. Что удивительно, так это то, что «вне поля зрения» — независимо от того, насколько сильно — обычно означает «не в виду». Разница в использовании библиотеки инженерами в кампусе колледжа зависела от того, на сколько футов, а не миль, люди, не пользующиеся библиотекой, находились от библиотеки, чем пользователи. Точно так же новые компьютерные терминалы в крупной нефтяной компании сначала использовались людьми из соседних офисов и лишь с неохотой — людьми, находящимися даже на несколько футов ниже по коридору.Расстояние — это относительная, а не абсолютная мера, которую нужно сравнивать с текущим распорядком, а не с каким-либо объективным стандартом. 2

Очевидно, что не всегда возможно разместить новое оборудование для всеобщего удобства. Даже в этом случае размещение инновации часто определяет, кто использует новую технологию первым и больше всего. Если оборудование расположено дальше от пожилых или более сопротивляющихся потенциальных пользователей, у них есть готовый повод избегать его. Следовательно, менеджеры, которые не учитывают физическую компоновку в своих стратегиях реализации, могут по умолчанию выбрать в качестве первых пользователей людей, мало или совсем не влияющих на организацию.

Как отмечалось ранее, вовлечение лидеров мнений в процесс планирования помогает сгладить путь реализации. Если первые пользователи новой технологии являются заслуживающими доверия образцами для подражания (ни исключительно искусными, ни очень плохо квалифицированными), их демонстрация имеет повышенное значение для широкой аудитории. Иногда эти лидеры общественного мнения решительно сопротивляются технологии, и если даже один из них применит ее, может образоваться необходимая трещина в дамбе. Для того, чтобы заставить их попробовать нововведение, может потребоваться ничего более сложного, чем хорошо проведенное и тактично проведенное тренировочное занятие.

Однако зачастую менеджеру по внедрению приходится создавать новые ролевые модели, размещая инновации там, где работники, наиболее открытые к изменениям, могут демистифицировать технологию для других, используя ее сами. Хотя определенно ошибочно соотносить сопротивление с возрастом как таковым, остается верным то, что люди с долгосрочными инвестициями в определенные рутины и навыки часто не решаются отказаться от безопасности этих привычек. Опять же, лучше избегать крайностей и размещать новые технологии рядом с работниками, которые достаточно открыты для изменений, но не сильно отличаются от тех, чье сопротивление делает их плохими моделями.

Когда на большом складе была установлена ​​система обработки материалов, она полагалась на своих так называемых «хиппи» крановщиков, а не на рабочих на погрузочной платформе. После того, как крановщики разобрались с проблемами, руководство могло постепенно установить систему по всему предприятию. Поначалу крановщики не были лидерами общественного мнения из-за их относительной молодости и разного опыта, но они оба были восприимчивы к инновациям и не настолько сильно отличались друг от друга, чтобы быть неприемлемыми образцами для подражания.

Многие и один

Для того, чтобы инновация была успешной, команда внедрения должна включать (1) спонсора, обычно достаточно высокопоставленного человека, который следит за тем, чтобы проект получил финансовые и людские ресурсы, и который хорошо разбирается в политике организации; (2) чемпион, который является продавцом, дипломатом и решает проблемы инноваций; (3) менеджер проекта, который курирует административные детали; и (4) интегратор, который управляет конфликтующими приоритетами и формирует группу посредством коммуникативных навыков.Поскольку это роли, а не люди, более одного человека могут выполнять данную функцию, и один человек может выполнять более одной роли.

Однако, даже если все эти роли будут заполнены, проект все равно может остановиться, если организация не наделит достаточными полномочиями одного человека, чтобы все произошло. Один из этих людей — обычно спонсор или поборник — должен обладать достаточной организационной властью, чтобы мобилизовать необходимые ресурсы, и эта база власти должна охватывать как разработчиков технологий, так и пользователей.

Конечно, есть много способов мобилизовать припасы и людей. Например, поощряя владение инновацией в пользовательской организации, опытные защитники могут создать основу для продвижения (а не продвижения) инноваций. Но энтузиазма по поводу новой технологии недостаточно. Новая технология обычно требует вспомогательной инфраструктуры и выделения ограниченных ресурсов для подготовки места внедрения. Чемпион, базирующийся в группе разработчиков и не имеющий авторитета среди принимающих, должен полагаться на трудоемкое индивидуальное убеждение, чтобы собрать необходимые ресурсы.Кроме того, даже если потенциальные пользователи верят в ценность инновации, им, возможно, придется убедить начальство высвободить эти ресурсы.

Короткий футляр проиллюстрирует это. Производитель оборудования для инженерных испытаний оказался в затруднительном положении, потому что многие заказы на его индивидуальную продукцию доходили до производственных цехов без жизненно важных компонентов. Технические эксперты смогли выявить упущения и неправильный выбор деталей до того, как заказы пошли в производство, но механика проверки заказов и их повторного цикла в процессе заказа на поставку требует огромных затрат времени, денег и благосклонности клиентов.Покупатели были недовольны задержкой заказов на несколько недель, когда производство возвращало их первоначальным продавцам, и были еще более встревожены, когда котировки цен пришлось пересмотреть в сторону повышения из-за того, что деталь была забыта при первом обходе.

Технология собственной разработки предлагала частичное решение: компьютерная программа могла автоматически проверять заказы до того, как продавцы выставили предложения. Хотя люди, размещавшие заказы, отнеслись к концепции с энтузиазмом, работа по внедрению системы была чревата проблемами.Ни один менеджер по продажам не желал выступать ни в качестве спонсора, ни в качестве поборника инновации. Хотя группа пользователей финансировала ее разработку, назначенный лидер в этой организации находился слишком низко в иерархии, чтобы контролировать ресурсы, необходимые для установки системы. Более того, у него не было четкой поддержки проекта со стороны начальства, и он испытывал смешанные чувства по отношению к нововведению. Он верил в его предназначение, но не был уверен, что он был разработан правильно, и от всего сердца боялся стоять за ним, чтобы не потерпеть неудачу в поле.Поэтому он не спешил искать ресурсы и поддержку со стороны высшего руководства, которые позволили бы быстро продвинуть проект вперед. В конечном итоге за инновации должен отвечать один человек.

Законное сопротивление изменениям

Открытое сопротивление нововведению часто возникает из-за ошибок или упущенных вопросов в плане внедрения. Молчаливое сопротивление не исчезает, а бродит, перерастает в саботаж или всплывает позже, когда ресурсы истощаются. Поскольку сторонники изменений так ясно видят преимущества инноваций, сопротивление часто застает их врасплох.Худшее, что может сделать менеджер, — это отбросить такое сопротивление, исходя из двоякого предположения, что это иррациональное цепляние за статус-кво и что с этим ничего не поделаешь. Цепление за статус-кво действительно может быть, но иррационально, редко. И менеджеры могут что-то с этим поделать.

Таким образом, начало мудрости — предвосхищать сопротивление. Нововведению нужен поборник, который будет его развивать, и любая новая технология, способная вызвать сильную поддержку, также вызовет сопротивление.Там, где есть чемпионы по продуктам, будут и убийцы инноваций. Более того, убийцы могут сорвать проект с помощью всего одной меткой пули, но чемпионам необходимо собрать силы и обеспечить поддержку, чтобы внедрить новые технологии перед лицом сопротивления. Наиболее частыми причинами противодействия новой технологии являются страх потери навыков или власти и отсутствие очевидной личной выгоды.

Страх потери

По мере роста разговоров о дескиллинговом потенциале новых компьютеризированных технологий профсоюзы стремятся переобучить своих членов, которых в противном случае автоматизация вытеснила бы.Многие компании повышают статус своих сотрудников, которые вынуждены торговать с трудом заработанным ручным трудом ради унылой рутины нажатия кнопок. Хотя проблема далека от решения, она, по крайней мере, заслужила признание.

Однако есть еще один аспект дескиллинга, который был гораздо менее очевиден для разработчиков: простая необходимость распространить заботу о дескиллинге на мастеров и руководителей. Им, конечно, не обязательно управлять новым оборудованием или обладать глубокими знаниями системы, которыми обладают повседневные операторы.Даже в этом случае предоставление подчиненным знаний, которых нет у руководителей и мастеров, подрывает их доверие. Если бригадиры или контролеры продвинулись по служебной лестнице, они хорошо знают старую технику. Они помогали решать проблемы, когда он ломался, и немалую часть своего авторитета извлекали из своего опыта. Обучать своих подчиненных и оставлять их в стороне — значит вызывать вражду.

Когда на целлюлозном заводе была введена новая компьютеризированная диспетчерская, представители поставщиков обучили операторов и их помощников.Никаких подобных усилий не было предпринято для мастеров, которые думали (с некоторым основанием), что потеряли контроль над работой комбината. Некоторые операторы отказались от своей новой власти, тактично обучая своих бригадиров, но другие считали, что заслужили право на большую автономию, потому что знания бригадиров устарели.

Один из способов справиться с такой ситуацией — научить руководителей, как инструктировать почасовых рабочих о новой технологии. На этих занятиях должны передаваться детали информации, которую требуется почасовым работникам, инструкции о том, как лучше всего ее представить, руководства по практическим занятиям и аудиовизуальные средства.

Еще одна причина сопротивления — опасение, что нововведение будет ослаблять политический характер и что надзорные органы и даже операторы потеряют некоторый контроль, приняв его. Хороший план внедрения должен попытаться определить, где может произойти потеря мощности, чтобы менеджеры могли предвидеть и, возможно, предотвратить любые проблемы, возникающие в результате этой потери.

На одном крупном производственном предприятии в рамках корпоративных исследований была разработана компьютеризированная система для планирования производства — небольшими партиями — индивидуальных медицинских товаров.Хотя руководитель производства внешне поддерживал эту идею, он никогда не принимал никаких решений или назначений, необходимых для реализации новой технологии. Команда внедрения, наконец, осознала то, что он увидел в самом начале: использование программного обеспечения, снятого с его рук, контролировало ключевую часть его работы. Программисты, работающие над проектом, отчитывались в информационных системах управления (MIS), а не в производстве. Менеджер никогда не высказывал своего несогласия, поскольку для этого было мало рациональных оснований, но его сопротивление фактически остановило проект.В этом случае программисты были вполне готовы, как и MIS, отчитываться о продолжительности проекта до производства, изменение, которое позволило проекту встать на место.

Личная выгода

Нововведение должно предлагать очевидное преимущество перед тем, что оно заменяет, иначе у потенциальных пользователей не будет стимула использовать его. Чем более очевидны затраты на нововведение (финансовые, удобство, необходимость овладевать новыми навыками), тем важнее сделать очевидными потенциальные выгоды и выгоды.Эти преимущества включают в себя расширенное влияние на работу (остановка производственной линии), увеличение стоимости работы (отсутствие запасов в процессе производства), большее признание (участие в ценной команде внедрения), решение давней проблемы (система контроля в цехе который дает самые свежие производственные отчеты), а также сохранение рабочих мест.

Менеджерам легко забыть, что выгоды, скрытые в системе, которые они могут видеть из-за своего положения, могут быть полностью невидимы для операторов, от которых зависит успех нововведения.Новая технология может окупиться для организации в целом, но не для отдельных лиц в какой-либо форме, которую они могут распознать. Вот почему так важно сделать эти преимущества видимыми посредством поощрения со стороны руководителей, а также посредством четкой и своевременной обратной связи о том, как инновации влияют на производительность работников. В целом, чем быстрее пользователи получат положительные отзывы, тем заметнее будут преимущества.

Очень крупная компания, занимающаяся добычей природных ресурсов, столкнулась с трудностями при внедрении методологии создания программного обеспечения.Этот подход требовал, чтобы программисты-аналитики сели со своими клиентами и, следуя регламентированной процедуре со стандартизованными обозначениями, проанализировали бизнес клиента. Ожидается, что структурированный подход позволит выявить больше потенциальных проблем на этапе проектирования и упростить общение между клиентом и дизайнером. Более того, компания надеялась, что стандартизированная система обозначений облегчит передачу проектной работы между программистами и сократит время, затрачиваемое на сопровождение программы.

Оглядываясь назад, становится ясно, что все преимущества новой технологии достались организации, а не тем, кто ее использовал.Фактически, многие потенциальные пользователи думали, что они будут наказаны за использование новой методологии, поскольку менеджеры оценивали их производительность по скорости и низкой стоимости, а не по качеству их продукции. Риторика организации поддерживала и даже требовала использования новой технологии, но структура вознаграждения препятствовала этому.

Теперь сравните эту ситуацию с ситуацией, когда менеджеры задумались над проблемой преобразования организационных выгод в индивидуальные вознаграждения. Перед установкой системы контроля в цехе крупный производитель бытовой техники провел неформальное исследование проблем почасовой рабочей силы.Они обнаружили, что действующая система ваучеров никогда не позволяла работникам знать, сколько им будет выплачиваться за определенную неделю. Небольшая модификация системы управления позволила сотрудникам получать отчет о накопленной заработной плате по каждой вакансии, которую они поступили. Хотя эта информация не была центральной для нужд организации, добавление ее в структуру системы было недорогим способом повысить преимущества инноваций для работников. Эта небольшая особенность более чем компенсировала им боль, связанную с развитием новых навыков и привычек, и преимущество новой системы над старой становилось очевидным каждый раз, когда они ее использовали.

Несколько слов о хеджерах

Помимо чемпионов и убийц в организации всегда будут некоторые «хеджеры», люди, которые отказываются выступать против инновации, чтобы другие могли ответить на их возражения, но которые также отказываются поддерживать новую технологию. Они переступают через забор, готовые перепрыгнуть с любой стороны, чтобы заявить, что они заранее предвидели ценность нововведения или что они знали, что она потерпит неудачу с самого начала. Эти не склонные к риску менеджеры могут повлиять на будущее новой технологии, когда они являются ключевым звеном в плане внедрения.Поскольку эти хеджеры обычно ждут сигналов, которые укажут им путь, проницательные менеджеры по внедрению проследят, чтобы они получали соответствующие сигналы от вышестоящих руководителей в организации.

Подобно продуктовым убийцам, хеджеров можно найти на любом уровне в организации, и эффективное обращение с ними требует последовательности действий. Первый и самый простой — убедить высшее руководство предпринять какие-то быстрые символические действия в поддержку инновации.Независимо от того, принимает ли действие форму служебной записки, речи или незначительного изменения политики, оно должно подавать сигнал о том, что высшее руководство будет поддерживать эту технологию даже в условиях бюджетного кризиса.

Второй шаг, который сложнее, — помочь менеджерам на всех уровнях посылать правильные сигналы. Если, например, первым шагом было объявление о новом стремлении к качеству, вторым должно быть усиление акцента на качестве во всей компании. Если работники слышат объявление о новой программе качества, но продолжают безнаказанно отгружать продукцию, которая, как им известно, является некачественной, первоначальный символический жест теряет силу.Хуже того, все будущие жесты тоже теряют доверие.

Третий шаг — самый сложный и самый необходимый. Менеджеры должны привести критерии, используемые для оценки работы пользователей инноваций, в соответствие с требованиями новой технологии. Новые технологии часто требуют новых мер. Если, например, новая методика структурированного программного обеспечения требует больше времени, чем старая, менеджеры должны оценивать программистов-аналитиков не столько по количеству результатов, сколько по их качеству.

Кроме того, поскольку производительность обычно снижается всякий раз, когда вводится новая технология, более точные измерения производительности в старом понимании могут заставить руководителей опасаться, что их производительность будет хуже — не в последнюю очередь потому, что в полностью автоматизированной системе прямые трудозатраты снижаются, но косвенно рабочая сила растет.

Другие корректировки могут включать в себя период ввода в эксплуатацию новой технологии, в течение которого обычные выходные измерения не применяются. Также может иметь смысл вознаграждать людей за предотвращение, а не просто за решение проблем, и за развитие рабочего поведения, связанного с новой технологией.Хотя операторы плохо реагируют, когда рассматривают технологические системы как контролирующие их поведение, они довольно хорошо реагируют, когда система дает им обратную связь об их производительности и производительности их машин. Информация увеличивает степень контроля людей над окружающей средой.

Превратить хеджеров в верующих — непростая задача, но это еще одна из неизбежных проблем, с которыми сталкиваются менеджеры, пытаясь внедрить новые технологии. В самом деле, по мере изменения конкурентной среды и по мере того, как систематические эффекты новых технологий становятся еще более явными, работа по внедрению этих технологий будет все больше ставить перед менеджерами особый набор проблем — не в последнюю очередь, задачу создания организаций, достаточно гибких для адаптации, адаптироваться и постоянно учиться.

1. См. Дональд Гервин, «Что можно и чего нельзя делать в компьютеризованном производстве», HBR, март – апрель 1982 г., стр. 107; Бела Голд, «CAM устанавливает новые правила производства», HBR, ноябрь – декабрь 1982 г., стр. 88; Джоэл Д. Голдхар и Марианн Елинек, «План экономии на уровне , », HBR, ноябрь — декабрь 1983 г., стр. 141; и Роберт С. Каплан, «Вчерашний учет подрывает производство», HBR июль – август 1984 г., стр. 95.

2. См. Thomas Allen, Managing the Flow of Technology (Cambridge: MITPress, 1977).

Версия этой статьи появилась в выпуске журнала Harvard Business Review за ноябрь 1985 г.

Вакуумные бывшие планы из снабжения спецэффектов

МАЛЕНЬКИЙ СРЕДНИЙ БОЛЬШОЙ
Размер пластикового листа 24 x 24 дюйма 24 x 36 дюймов 24 x 48 дюймов
Размер стола (полезная площадь) 21 x 21 дюйм 21 x 33 дюймов 21 x 45 дюймов
Глубина вытяжки 12 дюймов 12 дюймов 12 дюймов
Макс.толщина пластика 1/4 дюйма 1/4 дюйма 1/4 дюйма
Макс. Вакуум (дюймы ртутного столба с рекомендованным насосом) 25–28 25–28 25–28
Сметные материальные затраты $ 900-1200 $ 1300-1700 1500–2000 долларов США
Эквивалентная стоимость новой машины 5000 $ + $ 7000 + 10 000 долл. США +

Духовка: Инфракрасная конструкция использует элементы трубчатого типа, являются отраслевым стандартом из-за их низкой стоимости и надежности (1500-2000 ч.) В планах также указаны источники для излучающих панелей и кварцевые элементы, которые можно подогнать под ящик духовки. Мы продаем комплекты печей, включающие нагревательные элементы и контакторы.

Контроль температуры: Две отдельные зоны (центральная и внешний), можно настроить с помощью простых элементов управления, доступных с любого магазин по ремонту бытовой техники.

Вакуумная система: Планы показывают несколько вариантов достижения до 28 дюймов вакуума.Стандартный насос и система резервуаров (средний производительность). Двухступенчатая система без бака (лучше, дешевле), и двухступенчатая гибридная система с баком А (лучшая производительность). Планы показывают, как использовать небольшой воздушный компрессор в качестве вакуумного насоса.

Рама зажима: Простая и прочная ручная подъемная система — это сложно чтобы победить, он плавный, быстрый и обеспечивает множество рычагов. дизайн позволяет легко модернизировать пневматические или электрические приводы позже, На планах показан экономичный способ удержания пластикового листа с помощью пружинных зажимов. а также другие варианты быстрой смены.
Платформа: уникальная конструкция использует полностью металлическую воздухонепроницаемую сэндвич-конструкцию над деревянным основанием, которое снимается с машины. Сделать как много разных размеров, как вам нужно.

Оставить комментарий