Самовоспроизводящаяся автоматизированная система, ориентированная на полный цикл производства.

8.1 Жизненный цикл САС имеет четыре этапа:

- этап «зародыша»;

- накопление ресурсов;

- производственный этап;

- утилизация.

Под «зародышем» мы здесь понимаем минимально возможную техническую систему, которая способна к автономному (или почти автономному) существованию и развитию. По все видимости, «зародыш» будет представлять собой колонну из нескольких десятков автотранспортных средств высокой проходимости, которые совершат переход к месту развертывания САС. На выборе этого места остановимся подробнее.

В соответствии с принципом «второго слоя», место развертывания САС должно обеспечивать ее сырьем и энергией. А.Ю. Чернов в своих работах показал, что САС могут использовать в качестве сырья широкий спектр природных веществ – глину, песок, торф, различные минералы, отходы из отвалов добывающей промышленности и др. Столь же разнообразны возможные источники энергии. Применительно к российским климатическим условиям, в качестве таковых могут рассматриваться ветер (ограниченно), торф, низкокачественные угли и биомасса. Использование гидроэнергетики будет возможно только при благоприятном ледовом режиме зимой, солнечная энергетика в российских условиях не может рассматриваться в качестве гарантированного источника энергии.

В работе А.Ю. Чернова рассматривается плавучий вариант полностью автономной САС, получающей ресурсы из мирового океана. К сожалению, географическое расположение и климат России допускают использование подобных САС только на ограниченных морских акваториях. Поэтому нами в качестве основного варианта рассматриваются сухопутные САС.

Все вышеперечисленное говорит в пользу развертывания САС в районах, в которых имеются соответствующие ресурсы, возможно, ранее разрабатывавшиеся, но заброшенные. Старые карьеры и торфоразработки, промышленная добыча в которых стала невыгодна из-за истощения, вполне могут обеспечить функционирование САС на начальном этапе. Подобные объекты уже имели транспортную инфраструктуру, которая может быть восстановлена – грунтовые и бетонные дороги, узкоколейные железнодорожные линии. Поблизости обычно находится источник проточной воды или озеро (в качестве источника воды могут выступать сами частично затопленные карьеры), без которых создание САС невозможно. Заброшенные карьерные разработки часто служат свалкой для окрестных населенных пунктов, что позволит обеспечить САС дополнительным вторичным сырьем. Немаловажно, что подобные земли исключены из сельхозоборота, поэтому размещение на них САС не нанесет экономического ущерба.

С другой стороны, САС не должна разворачиваться в безлюдных районах, потому что ее продукция должна быть как можно ближе к потребителям. Из сопоставления этого требования с предыдущим следует, что идеальным местом для САС станет провинция европейской части России, в достаточной степени располагающая источниками низкообогащенного сырья, отходов, энергии, транспортной сетью и потребителями. В первом приближении место развертывания САС должно быть удалено от главных транспортных магистралей не более чем на 100 км, от потребителей – на несколько километров.

8.2 В состав «зародыша» должны входить, как минимум:

- командно-контрольный центр с узлом спутниковой связи;

- энергетические установки, обеспечивающие работу от местных источников;

- мобильные роботы-квартирмейстеры для разведки и мониторинга местности, включая метеорологические наблюдения;

- робототехническая система для добычи сырья;

- обогатительное оборудование;

- оборудование для плавки и литья металла;

- машиностроительное оборудование для выполнения минимально необходимой обработки металлов и неметаллов;

- оборудование для производства ограниченной номенклатуры электротехнической продукции (проводов и кабелей, коммутационного оборудования, электродвигателей);

- оборудование для производства ограниченной номенклатуры печатных плат и силовой электроники (элементная база на первом этапе поступает в САС извне);

- минимальный комплект оборудования для производства химической продукции и реактивов;

- универсальный сборочный робот;

- роботы для погрузки и разгрузки;

- оборудование для подъема и перемещения больших грузов (до нескольких тонн);

- мобильные роботы для земляных работ и для строительства простейших сооружений и дорог;

- комплекс оборудования для производства стройматериалов из местного сырья (бетон, керамзит, кирпич и т.п.);

- комплекс оборудования для выращивания биомассы;

- комплекс для производства топлива из биомассы (например, путем переработки биогаза);

- комплекс для производства пластмасс и резин из биогаза;

- оборудование для сортировки, измельчения и первичной переработки органических и неорганических отходов;

- запасные части, топливо и сырье, которые не могут быть произведены САС на первом этапе существования;

- передвижное жилье для обслуживающего персонала (не более 10-15 человек).

Состав «зародыша» может меняться в зависимости от условий местности, на которой осуществляется развертывание.

8.3 По прибытии в район, прежде всего, развертывается командно-контрольный центр и устанавливается спутниковая связь с единой информационной средой (см. ниже). С помощью мобильных роботов осуществляется доразведка местности, уточнение запасов ресурсов и трассировка расположения будущего комплекса. После этого производится разгрузка транспортных средств «зародыша», расстановка оборудования на минимально подготовленных земляных площадках и объединении их коммуникациями.

Первой задачей САС является самообеспечение энергией. Поэтому немедленно начинается роботизированная добыча сырья (торфа, угля) или закладка хранилищ для выращивания биомассы. После превращения сырья в биогаз и/или в синтетическое горючее САС может не только обеспечивать себя, но и поставлять излишки горючего или электроэнергии местному населению. В качестве приводов электрогенераторов возможно использование не только специального оборудования, но и двигателей транспортных средств, входящих в состав исходного автопоезда. Транспортные средства вообще должны стать дополнительным источником оборудования и запчастей САС, а при необходимости могут быть укомплектованы вновь и использоваться для выполнения транспортных функций. Это говорит о том, что автомобили-транспортировщики «зародыша» должны по конструкции существенно отличаться от обычных грузовиков и тягачей.

Второй задачей САС станет создание фундаментов под стационарные сооружения и развитие дорожной сети. Для этого будут использоваться бетон, щебень, керамзит и другие материалы собственного производства. Дороги могут использоваться в интересах не только САС, но и других потребителей. Кроме того, САС может поставлять населению излишки строительных материалов. Построенные магистрали позволят организовать доставку к САС отходов со всего прилегающего района и, тем самым, существенно расширить доступные системе ресурсы. Разумеется, предварительно САС должна будет построить соответствующие хранилища.

После местных магистралей САС приступит к сооружению средств сообщения, подключающих ее к автоматической транспортной сети (см. ниже). В результате к моменту окончания первого этапа жизненного цикла САС будет готова принимать сырье хоть с другого конца страны. Таким образом, у САС можно выделить два транспортных ареала – местный и глобальный. Размеры глобального определяются возможностями автоматической транспортной сети и, в принципе, не ограничены. Местный транспортный ареал, по предварительным оценкам, составит до 100÷150 км. Его размеры будут определяться многими факторами: потребностью САС во вторичном сырье, потребностью местного населения в ее продукции, энергоресурсами транспортных средств САС и др. Общее правило аналогично известному закону биологии, согласно которому охотничья или пастбищная территория животного обратно пропорциональна насыщенности кормовой базы. Чем менее населен район размещения САС, тем больше будет протяженность ее местных коммуникаций.

8.4 После завершения первого этапа жизненного цикла «зародыш» САС превратится в автоматический транспортный узел и базу по переработке первичного и вторичного сырья в небольшую номенклатуру полезных веществ, прежде всего топлива и строительных материалов. Теперь для расширения полезности САС потребуется произвести сложное технологическое оборудование. Ресурсы, необходимые для его создания, должны быть, прежде всего, получены путем переработки вторичного сырья, в первую очередь черных и цветных металлов. Недостающие компоненты могут быть поставлены через автоматическую транспортную сеть от других САС и/или непосредственно с шахт и обогатительных комбинатов. По мере наращивания потенциала САС может быть расширен и ассортимент продукции, потребляемой непосредственно в окружающем районе. К топливу и стройматериалам могут быть добавлены строительный крепеж, арматура, простые металлоконструкции, синтетические белковые корма для животных и др.

Помимо производства товаров для населения, строительная и транспортная техника САС на данном этапе должна обеспечить в районе базирования расширение транспортной сети и постройку складских помещений для потребительской продукции, производство которой начнется после перехода САС к полномасштабной конфигурации.

Расширение возможностей САС должно происходить без существенного увеличения обслуживающего персонала. Это условие совершенно необходимо, хотя и выдвигает высокие требования к качеству подготовки людей, и еще более высокие – к оборудованию САС и робототехническим средствам технического обслуживания.

К окончанию «накопительного» этапа жизненного цикла САС она будет представлять собой мощный комбинат по переработке вторичного сырья в средства производства. По-видимому, для перехода к третьему, полнофункциональному этапу, САС в большинстве случаев понадобится более мощный источник энергии. Им должна стать единая энергосистема страны, что не нарушит принцип «второго слоя», поскольку САС уже не столько забирает сторонние ресурсы, сколько решает экологическую проблему утилизации отходов. Кроме того, возможно дооснащение САС собственным автономным источником энергии, например, ядерным реактором (производится на специализированном предприятии).

8.5 Третий этап функционирования САС заключается в полномасштабном удовлетворении потребностей населения, как местного, так и связанного с САС через систему планирования и заказа (см. ниже). На этом этапе САС представляет собой агломерацию из тесно связанных производств. В ее состав входят:

- производство средств производства (включая электронику);

- производства предметов потребления;

- производство транспортных средств;

- производство энергоустановок (неядерных);

- строительный комплекс;

- утилизационный комплекс;

- биотехнологический комплекс;

- складской комплекс;

- транспортный парк;

- энергетический центр;

- структуры управления и связи.

Номенклатура производимой продукции будет существенно зависеть от степени развития экономики изобилия в целом. Необходимо четко понимать, что ЭИ не предназначена для удовлетворения абсолютно всех капризов прихотливого пользователя. Ее нецелесообразно использовать для выполнения штучных заказов уникальных предметов потребления, хотя и такие заказы не исключаются. Зато САС могут быстро завалить страну предметами потребления в относительно небольшом ассортименте, но в огромном количестве. Под «относительно небольшим ассортиментом» подразумеваются, конечно, тысячи наименований продукции, «небольшой» он только по сравнению с сегодняшним изобилием моделей одной и той же продукции от множества фирм. Если сейчас на рынке одновременно присутствуют сотни моделей телевизоров, то САС смогут произвести 20-30, но в любом потребном количестве и в кратчайшие сроки. Для подавляющего большинства населения этого вполне достаточно.

Поэтому приоритеты производимой САС продукции будут выстроены следующим образом. В самом начале их главной задачей станет обновление средств производства, в настоящее время впавших в критическое состояние. САС будут производить станки, грузовые транспортные средства, подъемное оборудование и т.п., включая, конечно, «зародыши» новых САС. Именно на этом этапе системы полностью оправдают свое название «самовоспроизводящихся».

Впоследствии приоритеты сместятся в сторону массового выпуска предметов потребления стандартной номенклатуры. Когда в этой области будет достигнуто реальное изобилие, т.е. количество произведенного превысит потребность с необходимым резервом, САС смогут производить штучные изделия с индивидуально выбранными свойствами.

Параллельно с производством продукции часть мощностей САС будет постоянно использоваться для реконфигурации самой системы. Устаревшее оборудование демонтируется и становится источником вторичного сырья. Взамен него устанавливается и включается в процесс производства новое, соответствующее выполняемым заказам.

Строительный комплекс САС, состоящий из роботизированных средств, на данном этапе будет иметь настолько большую мощность, что сможет обслуживать не только и не столько собственно САС, сколько прилегающий район. Жилье, как предмет первой необходимости, в экономике изобилия должно строиться в масштабах, превышающих потребность. Транспортный парк САС продолжает обслуживать окружающую территорию, в первую очередь для сбора отходов и доставки их на утилизационный комплекс.

8.6 Четвертый, не обязательный этап функционирования САС заключается в сворачивании ее деятельности с последующей утилизацией. Оборудование, представляющее ценность для других производств, демонтируется и вывозится, остальное утилизируется средствами самой САС до уровня полуфабрикатов и тоже вывозится. САС сможет самостоятельно ликвидировать практически все созданные ею объекты и постройки, за исключением транспортных магистралей.

8.7 Развертывания даже первых САС позволит насытить экономику машиностроительным и транспортным оборудованием любой сложности. Часть его будет использована для постепенной модернизации предприятий «обычной» промышленности с целью их последующего преобразования в САС. Со временем произойдет их включение в сети, обеспечивающие функционирование САС (транспортную и информационную) и фактическое слияние всего машиностроения с «экономикой изобилия».

8.8 Описанный вариант жизненного цикла САС не является единственно возможным. При условии частичного отказа от принципа «второго слоя», т.е. при создании экономики изобилия на основе существующих предприятий перерабатывающего и добывающего комплексов, можно исключить этапы «зародыша» и накопления ресурсов. В САС после дооснащения могут быть превращены обычные промышленные предприятия. Это тем более оправдано, что, вне зависимости от выбора магистрального направления развития экономики изобилия, использование существующего машиностроения для создания опытных образцов самовоспроизводящихся систем неизбежно.

Один путь не исключает другого. Развитие «зародышей» может идти одновременно с превращением некоторых предприятий в САС. Это особенно актуально для провинциальных градообразующих предприятий, находящихся сейчас в стагнации. Глубокое переоснащение таких заводов будет встречено населением с большим энтузиазмом.