Problems of training competitive human capital on the stage of its design

Abstract

The problem of disposing of cars was discussed. It is shown that innovative approaches to thecreation of vehicles with regard to recycling provide opportunities to reduce the burden on the environment and to return to the economy up to 95% of auto components and secondary material and energy resources.

Full Text

Автотранспортные средства (АТС), вышедшие из эксплуатации, представляют значительную угрозу для окружающей среды ввиду большого объема образующихся отходови наличия в них токсичных веществ, которые оказывают длительное негативное воздействие, как на здоровье людей, так и на экосистемы. Ежегодно свалки всего мира пополняются примерно 10 миллионами тонн отходов от отслуживших автомобилей. Почти столько же отходов образуется в результате ремонта и технического обслуживания автомобилей. Общее увеличение численности автомобилей и сокращение периода их эксплуатации и, как следствие, резкое увеличение нагрузки на окружающую среду потребовало от общества разработки жестких требований к производителям и потребителям автотехники, позволяющих ограничить ее пагубное воздействие на окружающую среду.Для снижения ущерба окружающей среде избыточным ресурсопотреблением необходимы инновационные подходы к проектированию автомобиля с целью более эффективного рециклирования и утилизации автокомпонентов и материалов. Наряду с безопасностью АТС, токсичностью выбросов, топливной экономичностью, рециклирование должно являться предметом повышенного внимания конструкторов. Это позволит уменьшить образование отходов, сократить потребление материальных и энергетических ресурсов, снизить затраты на производство автокомпонентов и материалов за счет использования вторичных материальных ресурсов, сократить потребности в природных ресурсах, снизив тем самым нагрузку на окружающую среду.Раньше других это поняли страны с высоким уровнем производства и потребления автотранспортных средств - США, Япония, страны Европейского сообщества.В настоящее время утилизируемость автомобилей после выведения из эксплуатации является одним из основных показателей, определяющих их конкурентоспособность на современных мировых рынках.Европейские нормы [1] возврата в хозяйственный оборот материалов утилизируемых автомобилей (% от массы автомобиля) представлены в табл.1.Таблица 1Европейские нормы возврата в хозяйственный оборот материалов утилизируемых автомобилейВид утилизацииС 2006 г.С 2015 г.Утилизация, включая энергии, %сжиганиеиполучение8595Рециклирование с материалов, %получениемвторичных8085Автомобили, не соответствующие требованиям директивных документов ЕС, не могут продаваться в странах содружества.Следует особо отметить, что сокращение жизненного цикла автомобиля за счет раннего выведения его из эксплуатации позволяет вернуть в производственный цикл до 50-60% деталей, снятых с автомобиля при утилизации.Ситуация с утилизацией автомобилей в России серьезно отличается от принятых европейских норм. Главной целью организаций, занятых переработкой отслужившей автотехники, является максимально возможное извлечение металлолома. А его в среднестатистическом автомобиле содержится не более 72% (табл. 2).Материальный состав автомобиля среднего классаТаблица 2МатериалСодержание, %Черные металлы65Пластмассы11Цветные сплавы7Резины6Шумо-, вибропоглощающие материалы5Стекла4Текстильные материалы2Все остальные материалы (пластмасса, резина, текстиль, стекло и др.) идут чаще всего на свалку, что связано со значительной трудоемкостью демонтажа автокомпонентов. Кроме того, некоторые нормативные документы запрещают использовать повторно снятые с утилизируемых автомобилей компоненты. Так, согласно приказу Минпромторга России №8 от 15 января 2010 г. руководитель пункта утилизации несет персональную ответственность в соответствии с действующим законодательством за недопущение вторичного использования деталей, комплектующих и прочих составных частей утилизируемого транспортного средства [2].Такое расточительное отношение к ценнейшим ресурсам недопустимо. Поэтому необходим инновационный подход к проблеме утилизации автомобиля, который должен заключаться в необходимости рассмотрения этого процесса на самой ранней стадии его проектирования: при выборе материалов и конструкции. Крупные отечественные автопроизводители, в частности, ВАЗ. ГАЗ, КамАЗ, не дожидаясь принятия необходимой отечественной нормативно-правовой базы в области утилизации автомобилей, уже сегодня руководствуются нормами, принятыми в Евросоюзе [3]. К этому их побуждает стремление к экологизации выпускаемой продукции и требования Евросоюза к эксплуатируемым автомобилям.Подробный анализ воздействия автомобиля на окружающую среду (Total Life Cycle Analysis) должен проводиться еще на стадии проектирования и разработки нового автомобиля. Международный стандарт ISO 22628 «Транспорт дорожный. Пригодность к переработке для повторного использования и восстанавливаемость деталей. Метод расчета» [4] устанавливает для транспортных средств методику расчета коэффициента использования вторичных ресурсов и коэффициента восстанавливаемости деталей.Инновационные технологии утилизации необходимо закладывать в конструкцию автомобиля при его разработке, для чего при проектировании автомобиля следует учитывать пригодность используемых материалов к рециклингу, отдавать предпочтение легкоразъемным соединениям, облегчающим разборку автомобиля.Основные направления повышения экологической безопасности автомобилей на стадии утилизации, которые необходимо учитывать еще на стадии проектирования с целью максимально возможного использования компонентов и материалов, следующие:применение для деталей и компонентов автомобилей крепежных элементов, способствующих эффективному демонтажу, позволяющему сохранить их целостность и внешний вид;использование для изготовления пластмассовых деталей только термопластичных полимерных материалов, пригодных для многократной переработки без серьезного изменения характеристик;применение специальной маркировки деталей из резины и пластмассы с целью облегчения видовой сепарации изделий из различных материалов и рационального их использования и др.Пластмассы используются как в интерьере автомобиля, так и для изготовления крупногабаритных деталей кузова. Из них изготавливают: панель приборов, передний и задний бамперы, решетку радиатора, капот, облицовочные панели крыши и дверей, подушки и спинки сидений, крышку багажника, передние и задние крылья, бензобак, бачки для рабочих жидкостей и многое другое. Для обеспечения повторного использования материалов, из которых изготовлены эти автокомпоненты, необходимо использовать термопластичные полимеры, а также применять модульный принцип конструирования автомобиля из интегрированных крупных блоков.При выборе конструкции соединения деталей автомобиля устанавливается следующая приоритетность:быстроразъемные соединения с использованием защелок, зажимов, клипс и др.;резьбовые соединения, винты, болты, шпильки, доступные для электро- и пневмоинструмента;легкоразъемные клеевые соединения.Создание легкоразъемных клеевых соединений деталей автомобилей обеспечивается применением анаэробных клеев-герметиков [5].Для организации эффективной системы утилизации автомобиля необходимо использование единой информационной базы данных, которая помогает автопроизводителям и их поставщикам лучше ориентироваться в выборе конструкционных материалов. Информационная база данных может оказать значительную помощь и предприятиям, занятым утилизацией автомобилей, в осуществлении разборки автомобиля, сортировки, а также переработки снятых узлов и деталей.В Европе создана IMDS (International Material Data System) - международная электронная база обо всех материалах, используемых в деталях и узлах автомобиля, в которой представлены все крупные зарубежные автопроизводители.Данные IMDS об автокомпонентах используются автопроизводителями для управления показателями утилизации.IMDS доступна в Интернете, предусматривает надежную парольную защиту и является средством международной коммуникации. Членство в IMDS упрощает прохождение сертификационного аудита у производителя.ВыводыТаким образом, управление инновационными процессами утилизации автомобиля еще на стадии проектирования транспортного средства с учетом пригодности используемых материалов к рециклингу, использование в его конструкции легкоразъемных соединений, маркировка и кодирование узлов и агрегатов, позволяющие их идентифицировать, будут способствовать возврату в технологический процесс снятых при демонтаже деталей и производству вторичных материальных ресурсов.