Моделирование облика пищевых технологий в шестом технологическом укладе

This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International License

Шахов С.В. и др. Вестник ВГУИТ, 2024, Т. 86, №. 3, С. 24-29 Введение

Будущее производства продовольствия естественно связывать с новым обликом АПК, который должен быть представлен новыми технологиями. Для дальнесрочных прогнозов целесообразно обратиться к философским основам сельскохозяйственной науки.

В философии различают теоретическую и прикладную части. Прикладная философия не только выполняет функцию методологии, но и выявляет общие философские проблемы различных сфер жизни [1].

Диалектика пищевых технологий до настоящего времени не была предметом исследования. Как правило, решались задачи совершенствования технологий, оборудования, средств автоматизации. В сякий раз частично разрешалось какое-либо внутреннее противоречие технологии, например, «производительность – качество». При исследовании диалектики технологий продуктов питания приходится анализировать процессы самоорганизации неравновесных открытых систем, находящихся во взаимодействии с внешней средой. Без этого, рассматривая производства как закрытые системы, возможно остаться на уровне устаревших, представлений о развитии, понимая его лишь как следствие разрешения внутренних противоречий данной технологической системы.

Цель работы – сформировать введу диале-кического усложнения технологий АПК облик технологий пищевых производств в Шестом технологическом укладе.

Материалы и методы

Диалектику системного развития технологий АПК целесообразно рассматривать с точки зрения принципов самоорганизующихся (с участием человека) адаптивных систем. Это обусловлено тем, что технологии производства, хранения и переработки сельхозпродукции в продукты питания могут быть интерпретированы как универсальный адаптивный и оптимизационный механизм человеческой деятельности.

Результаты и обсуждение

Исходя из этого, научно-техническое прогнозирование дальних горизонтов технологий агропромышленного комплекса России должно быть в планах работы всех научно-исследовательских организаций и ведущих вузов сельскохозяйственного и пищевого профилей, так как мы стоим на пороге совершенно новых технологий продуктов питания, определяющих Шестой технологический уклад [2].

Таким образом диалектика развития технологических систем связывает философские и конкретные научно-технические знания в единое целое. И эта связь становится особенно необходима в кризисных ситуациях, какие сейчас переживает пищевая промышленность и продовольственное машиностроение нашей страны. Поэтому единственно верным путём возрождения пищевой инженерии на пороге новой индустриализации России может быть лишь путь, освещаемый законами природы.

Системное исследование с использованием теории отражения и некоторых положений кибернетики дало возможность сформировать генезис механизма управления и показать его самоорганизующую роль в процессах развития пищевых технологий. Вместе с этим организация перехода к сквозным высокоточным по диапазонам параметров процессов технологий очевидна и естественна. Важно понимание диалектической неизбежности перехода к аграрно-пищевым (в перспективе безлюдным) технологиям. И дело лишь за тем, чтобы сознательно, как можно раньше начать этот переход, подвергнув пересмотру, ревизии, переосмыслению всего цикла получения продуктов питания, начиная с выращивания растений и животных.

Инновационные, действительно прорывные разработки, ведущие к созданию принципиально нового технологического оборудования и новых поколений технологических систем, возможны лишь при установлении закономерностей организации, строения, функционирования и развития открытых систем, какими являются современные технологии АПК. При этом механизм управления технологическим объектом выступает как стержень адаптационного развития, который реализует антиэнтропийную сущность управления объектом, формализуя инновационный процесс создания прогрессивной техники пищевых технологий. Такая техника, в частности, представляет собой роторные машины и роторноконвейерные линии, работающие по роторным технологиям [3].

Важнейшим фактором, развивающим технологию и технику АПК, сегодня являются компьютеризация и автоматизация производственных процессов. Компьютеризация и высокие темпы развития Пятого технологического уклада в различных странах поставили на повестку дня принципиально новый вопрос: не просто автоматизация сельскохозяйственных и перерабатывающих производств, а автоматизация переноса научного знания в производство и автоматизация самого процесса получения новых знаний. Именно в Пятом технологическом укладе наблюдается бурное развитие систем автоматического проектирования (САПР) и систем автоматизации научных исследований (АСНИ) на основе компьютеризации. Таким образом формируется система, переносящая научные знания в производство с минимальным участием человека.

На формирование такой системы, с передающим звеном «наука – производство» тратится значительная часть научного и технического потенциала развитых стран, так как именно здесь формируется будущее технологий производства продовольствия.

Диалектичность развития современной пищевой инженерии состоит не в том, чтобы поддерживать технологию на достигнутом высоком уровне, а при необходимости постоянно и оперативно её изменять. Наиболее существенные изменения происходят не на пути совершенствования или модернизации, а за счет принципиального преобразования (реконструкции) технологий [4].

Сегодня процессы автоматизации становятся новым этапом постоянного процесса отделения человека от предмета труда. Если в первых технологических укладах машинам были переданы из рук человека непосредственные орудия воздействия на предмет труда, оставив за человеком лишь управление самой машиной, то возможности технологических укладов сегодняшнего дня освобождают человека от постоянного управления машинами. Более того, человек в значительной степени освобождается и от конструирования этих машин. Современные и будущие технологические уклады (Пятый, предстоящий Шестой и, особенно, Седьмой, захватывающий XXII век) гуманизируют производительный труд в АПК, перенося основное содержание трудовой деятельности человека в область научных изысканий в системах высокой сложности. И это закономерно. Наша земная цивилизация в процессе своей эволюции вошла в эпоху сложности как сущностного феномена процесса глобализации. Вошла необратимо, изначально неопределённо и непрогнозируемо [5].

Поэтому в инженерии АПК надо постоянно, опираясь на объективные результаты фундаментальных исследований во всех областях сельскохозяйственной науки, прогнозировать развитие технологий и техники в АПК с упреждением в 50–60 лет, заглядывая в следующий технологический уклад. При этом стержнем развития инженерии становится превращение информации в производительный труд без прямого участия человека. Это определяет основную особенность зарождающегося Шестого технологического уклада в АПК (2025–2080 гг.).

Агропромышленному комплексу России необходим инновационный технологический прорыв в будущее. Сегодня пришло время именно для такого прорыва. Этот прорыв должен быть связан с наукоёмкими технологиями, то есть инновационными способами достижения человеком технологических целей. Эти способы опираются на процессы познания, коммуникации, обработки информации, опережающее

Вот некоторые черты технологического прорыва в будущее АПК:

– междисциплинарность, то есть необходимо взаимодействие идей, подходов, готовых разработок из различных достаточно далёких областей знаний;

– фундаментальность образования, что позволит специалисту находить и принимать ответственные решения в условиях неопределённости при создании сложных самоорганизующихся систем процессов, когда единственной надёжной опорой могут быть научные знания в виде вскрытых явлений и установленных закономерностей технологических процессов;

– ориентация на возможности и потребности человека в реализации новых технологических укладов.

Современные технологии и техника переработки сельскохозяйственного сырья, как известно, базируются на достижениях физической химии, биофизики, биохимии, микробиологии, биотехнологии, механики, теплотехники, электроники и других разделах науки. В настоящее время главная цель фундаментальных и приоритетных прикладных научных исследований и инженерных разработок – резко повысить эффективность комплексной переработки сельскохозяйственного сырья, то есть увеличить выпуск высококачественных пищевых продуктов с минимальным количеством отходов.

Моделирование технологий будущего в производстве продуктов питания есть необходимость. Это фундаментальная научная работа, которая основана на инновационной деятельности специалистов.

В диалектике пищевых технологий имеет место чередование революционных и эволюционных периодов. Известно восприятие процесса развития как процесса, состоящего из скачков и постепенных изменений объекта, т. е. переход революционных изменений в эволюционные. Взрывной характер истории создания технологических линий в пищевых и перерабатывающих отраслях в период 30–80-x годов XX века и затухание работ в этом направлении подтверждает эту диалектику развития машинных технологий. Возникает вопрос, чем, какими обстоятельствами может быть обусловлен новый скачок в диалектике пищевых технологий. Речь, по-видимому, может идти о создании принципиально новых технологий, основанных на новых принципах организации технологического потока производства продуктов питания.

Действительно, «ручные технологии», пройдя скачкообразный переходный процесс самоорганизации в механизированные и автоматизированные линии производства продуктов питания, нашли свою оптимальную архитектуру и вот уже десятки лет функционируют с небольшими эволюционными изменениями процессов и конструкций машин и аппаратов. И очень многие разновидности сегодняшних машин, аппаратов, устройств могут и будут еще продолжительное время применяться без существенных изменений. Задача состоит в том, чтобы сознательно предвидеть новый скачок, понять его природу, концепцию, качественно другие принципы организации и работать на этот скачок, чтобы приблизить его, а не идти на поводу у объективных обстоятельств. Нет сомнений в том, что новый скачок должен быть связан с резким возрастанием уровня организации пищевых технологий.

Между тем, именно в аграрно-пищевых технологиях возникают благоприятные условия для накопления информации, совершенствования внутрисистемных связей, роста отражательной способности технологии, повышения эффективности взаимодействия с ее внешней средой [4]. Другими словами, возрастает уровень организации новой совокупности процессов как технологии того или иного продукта.

В период скачка в развитии пищевой технологии происходит как радикальное изменение ее структуры, так и всплеск функциональных возможностей, в результате чего ослабляются внутренние противоречия, например «производительность – качество». Поэтому с достижением нового, более высокого уровня организации технологии становится меньше противоречий с резко выраженными тормозящими факторами. Однако противоречия не исчезают вовсе, вместо одних появляются другие, но, как правило, менее острые, т. е. характерные для более высокого уровня организации. Дальнейшее развитие технологии идет в виде эволюционных изменений: совершенствование процессов и модернизация оборудования.

Потребности общества в реализации новых функций технологических систем, как правило, опережают возможности существующего технического обеспечения. Для развития технологии и техники перерабатывающих отраслей агропромышленного комплекса требуется дальнейшее совершенствование методов разработки систем процессов и систем машин. Непременным условием таких разработок должно стать использование инженерных прогнозов [7–10].

Если посмотреть на технологию и технику сельского хозяйства и перерабатывающих предприятий 50-летней давности (это 60-е годы XX века) и сравнить их с современными технологиями и техникой в АПК, то такой же технологический сдвиг мы могли бы наблюдать, посмотрев на сегодняшние технологии АПК из 70–80-x годов XXI в. Поэтому ретровзгляд из настоящего в прошлое и из будущего в настоящее весьма целесообразен. Он стимулирует ученых и инженеров к прогнозированию и созданию неординарных инновационных технологий и техники АПК [11–20].

Заключение

Таким образом для создания инновационных технологий необходимо:

– проанализировать современные технологии АПК России и их техническое сопровождение с точки зрения возможности и целесообразности создания в перспективе системных технологических комплексов индустриального производства и переработки продукции сельского хозяйства в продукты питания;

– разработать перспективные программы поисковых, фундаментальных, прикладных и опытно-конструкторских работ с государственным бюджетным финансированием по сквозным технологиям системного комплекса на период до второй половины XXI века и далее;

– организовать подготовку научных и инженерных кадров путем объединения вузов сельскохозяйственного и пищевого профилей.