Робототехническая отрасль в рамках нанотехнологичного производства в современных условиях и её роль в экономике США

За последнее десятилетие  был достигнут значительный прогресс в медицинской робототехнике. Сегодня  несколько тысяч операций на предстательной железе выполняются при помощи медицинских роботов с минимально возможной травматичностью для пациентов. Медицинские роботы позволяют обеспечить минимальную травматичность хирургических операций, быстрое восстановление пациентов, минимальный риск инфекции и побочных эффектов. Хотя число медицинских процедур, которые выполняют роботы еще сравнительно невелико, применение нанотехнологий в робототехнике  предоставляет хирургам более широкие возможности для визуализации операционного поля, обратной связи с хирургическим инструментом и оказывает огромное влияние на прогресс в хирургии.

По мере старения населения, число людей, страдающих сердечно-сосудистыми  заболеваниями, инсультами и другими  заболеваниями продолжает расти. После  перенесенного инфаркта или инсульта очень важно, чтобы пациент, насколько это возможно, регулярно занимался физическими упражнениями.

К сожалению, пациент  обычно вынужден заниматься физической терапией в лечебном учреждении, что  зачастую невозможно. Но следующее поколение медицинских роботов поможет пациентам выполнять хотя бы часть необходимых физических упражнений в домашних условиях. Робототехника также начинает использоваться в здравоохранении для ранней диагностики аутизма, тренировки памяти у людей с особенностями психического развития.

Роботы могут широко использоваться как в сфере профессиональных, так и бытовых услуг. В профессиональных услугах, новые применения включают автоматизацию добычи полезных ископаемых, уборки урожая, уборку крупномасштабных объектов.

Бытовые услуги включают уборку помещений, наблюдение и другую помощь в домашних делах. В настоящее  время продано уже более чем 4 млн. роботизированных пылесосов, и этот рынок продолжает по-прежнему расти.

 Роботизация услуг должна развиваться в сторону улучшения качества услуг без увеличения их стоимости. Поскольку в условиях мирового кризиса людям приходится работать больше, домашние роботы смогут оказать им помощь по дому, чтобы предоставить им больше времени для отдыха и развлечений.

Европейская комиссия недавно приступила к осуществлению программы развития робототехники, в которую было вложено 600 млн. евро с целью  укрепления обрабатывающей промышленность и сферы услуг. Корея планирует вложить около 1 млрд. долларов США в развитие робототехники в течение 10-ти лет.¹⁴ Подобные, но меньшие программы существуют в Австралии, Сингапуре и Китае. В Соединенных Штатах, финансирование исследования и разработок в области робототехники осуществляется, в основном, в оборонной промышленности, в частности, для беспилотных систем. Несмотря на то, что промышленные отрасли робототехники родились в США, мировое лидерство в этой области в настоящее время принадлежит Японии и Европе. Но благодаря активному государственному финансированию и привлечению крупных игроков рынка в сектор нанотехнологичной робототехники США планируют сохранить лидирующие позиции и выйти на принципиально новый уровень применения нанотехнологий в сфере производства промышленной и военной робототехники.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

Робототехника стремительно развивается и проникает во многие сферы нашей жизни, начиная с промышленности и медицины, и заканчивая сферами бытового применения. Японские разработчики создают роботов для оказания помощи пожилым людям, космическое агентство NASA разрабатывает новое поколение исследователей космоса и других планет, другие - ищут способы применения роботов для новых видов развлечений.

Сегодня в мире используются миллионы роботов. Применение им нашлось  практически во всех сферах человеческой деятельности. Роботы управляют самолётами и поездами, спускаются в жерла вулканов и на дно океана, помогают в строительстве космической станции, в сборке автомобилей и производстве микрочипов, охраняют здания, используются военными для разведки и разминирования, помогают спасателям искать людей под завалами. Нет такой области, в которой человек не попытался создать себе автоматического помощника.

На производстве работают сотни тысяч роботов, но гораздо  больше их трудится за пределами фабричных  цехов. Автономные роботы, обладающие свободой передвижения, включают в себя автономные летательные аппараты, существуют роботы-сапёры (Mini-Andros), роботы-газонокосилки (Robomower), роботы-курьеры (HelpMate), доставляющие лекарства и документы в некоторых больницах, и т. д.

Использование роботов оказывает огромное влияние на экономику. Физический труд человека становиться ненужным во многих областях. В будущем практически весь физический труд будет автоматизирован. Большая часть управленческих работ низшего уровня будет выполняться компьютерными системами. Сверхдешевый труд роботов сделает возможным увеличение расходов на переработку отходов, защиту окружающей среды, безопасность.

В настоящее время активно используются мини и микророботы, размером в сантиметры и миллиметры. Они используются в медицине, в сельском хозяйстве (как умные сенсоры) и во многих других областях. В перспективе такое же распространение получат нанороботы (наноботы). Нанороботы смогут выполнять строительство нужных структур из молекул и атомов, что позволит обойтись без специальной подготовки исходных материалов. Это значит, что даже отдельные нанороботы будут достаточно независимыми.

Нанороботы произведут ещё большую революцию, чем роботы обычные, благодаря своей универсальности  и размерам. Так, нанороботы не будут  нуждаться в каких-то особых материалах – для производства практически чего угодно они смогут использовать даже воду (состоящую из водорода и кислорода) и воздух (содержащий азот, кислород и углерод в углекислом газе). Нанороботы смогут легко создавать любые, самые сложные и совершенные материалы и продукты с абсолютной точностью. Разумеется, они смогут создавать и свои собственные копии, так что их всегда будет достаточно, чтобы выполнить любые задачи, которые поставит перед ними человек.

Нанотехнологиям в настоящее время уделяется огромное внимание. Исследуется влияние этой отрасли на экономический рост и экономическую картину мира в целом - речь идет о новых рынках, появлении товаров и услуг следующего поколения, влиянии нанотехнологий на здоровье человека и окружающую его среду. Подобные продукты можно рассматривать в качестве первого шага к экономике будущего.

В развитых странах осознание  ключевой роли, которую уже в недалеком  будущем будут играть результаты работ по нанотехнологиям, привело  к разработке широкомасштабных программ по их развитию и государственной поддержке.

Развитию нанотехнологий – научно-технологического направления, сформировывавшегося на стыке физики, химии, биологии медицины и материаловедения, придается огромное значение. Ожидаемое к 2015г. широкое промышленное применение нанотехнологий внесет серьезные экономические и социальные изменения в жизнь всего человечества. За рубежом работы в этой области стремительно развиваются в течение последних лет в рамках ряда приоритетных программ правительств Японии, США, ФРГ, Франции, Китая и других стран. За последние годы десятки стран приняли национальные программы развития нанотехнологий как высший, национальный приоритет. Наравне с государством частные компании также активно инвестируют в нанотехнологичное производство огромные средства, что свидетельствует о пересмотре устоявшихся взглядов на введение в хозяйственный оборот результатов и следствий научной и научно-технической деятельности. В высокотехнологичной сфере уже  созданы, и продолжают создаваться предприятия, использующие современный подход к коммерциализации технологий. Одновременно с этим предприятия, давно зарекомендовавшие себя как производители робототехнических устройств и систем, а также комплектующих для них, меняют принципы управления производством. Следствием этих процессов является появление новых видов конкурентоспособной продукции и технологий. 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

 

Монографии  и учебники:

1. Богданов К.Ю. «Что Могут Нанотехнологии», Просвещение; М. 2009г.
2. Малинецкий Г.Г. «Робототехника, прогноз программирование», ЛКИ; М. 2008 г.
3. Мальцев П.П. «Нанотехнологии. Наноматериалы. Наносистемная техника. Мировые достижения», Техносфера; М. 2008 г.
4. Ален К. «Продвижение новых технологий на рынок», Бином. Лаборатория знаний; М. 2008 г.
5. Кобаяси Н. «Введение в нанотехнологию», Бином. Лаборатория знаний; М. 2008 г.
6. Мур Д.А. «Преодоление пропасти (Маркетинг и продажа хайтек-товаров массовому потребителю)», Вильямс; М. 2006 г. 
7. Оуэнс Ф., Пул Ч. –мл. «Нанотехнологии», Техносфера; М. 2007 г.
8. Фостер Л. «Нанотехнологии. Наука, инновации и возможности», Техносфера; М. 2008 г.
9. Ханнинк Р., Хилл А. «Наноструктурные материалы», Техносфера; М. 2009 г.
10. В. Bhushan «Springer Handbook of Nanotechnology», Springer; 2007

Периодические издания:

11. Журнал «Власть» № 25 (828)  29.06.2009 г.  «Рост во время падения».
12. Журнал «Компания» 31.03.2008 г. стр. 8
13. Журнал «Встраиваемые системы» №1/2009 г.
14. Журнал «Компоненты и технологии» №4/2008 г.
15. Журнал «Компьютерра» №6/2008 г. Статья Бёрда Киви «Микророботы: технология будущего сегодня»
16. Concrete Ideas, CIO Magazine, 15 августа 2007.

 

Отчёты и  официальные документы:

17. Программа развития наноиндустрии в Российской Федерации до 2015 года: I. Обоснование необходимости разработки Программ. Стр 7. (http://mon.gov.ru/work/nti/dok/str/nano15.doc)
18. IFR (International Federation of Robotics) Executive summary «2007 World Robot Market»
19. Science and Engineering Indicators. 2001, National Science Board. – Wash, 2001 – Chapter 2, 7.
20. Годовой отчёт Европейской научной рабочей группы за 2007 год.
21. IFR Statistical Department study «World Robotics 2008» 15 October 2008

Ресурсы  Интернет:

22. www. rrc.ru (www.rrc/Research/?ID=48545)
23. www. computerra.ru (www. computerra.ru/offline/2002/439/17343/7)
24. www. enecsis.ru (www. enecsis.ru/nano/econom.htm)
25. www. popnano.ru (www. popnano.ru/analit/index.php?task=view&id=179)
26. www. nanorf.ru (www. nanorf.ru/events.aspx?cat_id=223&d_no=1523)
27. www. ifr.org ( www.ifr/org/industrial-robots/statistics/)
28. www. washprofile.org (www. washprofile.org/en/node/4426)
29. roboticstrends.com

        (www.roboticstrends.com/topics/industrial_automation/P10/)

 

 

 

 

 

 

 

 

¹ Россумские Универсальные Роботы  (чеш. Rossumovi univerzální roboti)

² IFR (International Federation of Robotics) Executive summary “2007 World Robot Market”

³  IFR Statistical Department study “World Robotics 2008” 15 October 2008

⁴ Science and Engineering Indicators. 2001, National Science Board. – Wash., 2001 – Chapter 2, 7.

⁵ Что могут нанотехнологии; Богданов К.Ю. ; Просвящение; 2009 г стр. 43

⁶ Годовой отчет Европейской научной рабочей группы  за 2007 год.

⁷ www.rrc.ru  (www.rrc/Research/?ID=48545)  Исследования от 20.08.2008

⁸ Программа развития наноиндустрии в Российской Федерации до 2015 года: I. Обоснование необходимости разработки Программы стр.  7;  (http://mon.gov.ru/work/nti/dok/str/nano15.doc)

 

⁹ англ. MEMS – Micro Electro Mechanical Systems

¹⁰SUMMiT от Sandia Ultraplanar Multilevel MEMS Technology

¹¹MARV – Miniature Autonomous Robotic Vehicle

¹² DARPA – Defense Advanced Research Projects Agency

¹³Журнал "Власть" № 25 (828)  29.06.2009  «Рост во время падения».

¹⁴ http://www.roboticstrends.com/topics/industrial_automation/P10/