A IK N H EC ST Á JT A H
52. évfolyam, 2009. 1. szám
700 Ft
TARTALOM
www.technikamagazin.hu Megjelenik havonta
KRÓNIKA 170 milliárd K+F-re
3
Fõszerkesztõ: Dr. Wellek Margit e-mail:
[email protected]
A Dunaújvárosi Fõiskola fejlesztése
3
Gábor Dénes-díjasok
4
KFKI AEKI: szmog-kutató repülõ
4
Magyar gazdasági évadok
5
Fõmunkatárs: Békés Sándor e-mail:
[email protected]
A magyar diákok a világ legjobbjai között
5
Szerkesztõség: Cím: 1027 Budapest, Fõ u. 68. Tel.: 06-1-225-3105, 06-1-201-2480 Fax: 06-1-201-6457 E-mail:
[email protected] Internet: www.technikamagazin.hu
Kalóz-élelmiszerek
6
Leírt vagyonok
7
Hirdetésfelvétel: Aitner Dóra, nemzetközi koordinátor
[email protected] Tel.: 06-1-225-3105 Julis Mária, belföldi koordinátor
[email protected] Tel.: 06-1-201-2480 Kiadó: Technika Alapítvány Címe: 1027 Budapest, Fõ u. 68.
GAZDASÁG
INNOVÁCIÓ Híd a kutatás és az ipar között
GÉPIPAR AIDA sorozatgyártású présgépek
10
AUTOMATIZÁLÁS Környezetkímélõ gyártásfelügyelet
12
HAJTÁSTECHNIKA Pénz- és energiakímélõ adatbázis
13
Milyen egy jó motor?
15
Energiatakarékos motorok
16
Innovatív félvezetõk az autóiparban
17
Felelõs kiadó: Horváth László Terjesztés: Elõfizetésben terjeszti a Magyar Posta Rt. Hírlap Üzletága VIII. ker. Budapest, Orczy tér 1. Elõfizetés valamennyi postán, kézbesítõknél. E-mailen: hirlapelofizeté
[email protected], faxon: 06-1-303-3440
8
ELEKTRONIKA Új Distrelec katalógus már magyar nyelven is!
19
MÉRÉSTECHNIKA Megjelent a Nemzetközi Metrológiai Értelmezõ Szótár (VIM) harmadik kiadása
20
INFORMATIKA Játék nem csak gyerekeknek
23
Nyomda: Innova-Print Kft.
70 éves a xerográfia
24
Befagyasztott számlák ál-antivírus terjesztéséért
25
Nyomtatott: HU-ISSN 00401110 Online: HU-ISSN 1789-5367 A szerkesztõség kéziratokat nem õriz meg és nem küld vissza.
Online biztonság gyermekeknek
25
A folyóirat megjelenését a Horn Kft. támogatja
ENERGETIKA Elkerülhetõ a földgázcsapda
26
Látványos sikerek
28
Paksi blokkok emelt teljesítményen
29
ÛRKUTATÁS Rádióhullámok szcintillációja és a navigáció
30
Technika 2009/1
1
KRÓNIKA
Tisztelt Olvasó! Némileg más tipográfiával találkozik az új évben lapunk oldalain, amivel is jelölni szeretnénk, hogy a világválság hatásaival küszködõ vállalkozásokkal, olvasóinkkal, a lapunkkal együttmûködõ cégekkel egyetemben nekünk is másképpen kell mûködnünk, jelesen még hatékonyabban kell ipari partnereink segítségére lennünk. Nekünk sem volt könnyû felemelni a fejünket a lesújtó válság-hírek hallatán. Tavaly egész évben a cégek lapunkhoz fûzõdõ jó kapcsolatában, a sok szakmai cikk beküldésében jó jelét láttuk annak, hogy megindult valami az országban, a cégek elvárásai lassan teljesülhetnek. Ezt a bátortalan, „lopakodó” elõrehaladást is megszakította... nos tudjuk jól, hogy honnan, mi. Azután elgondolkoztunk. Egy világméretû recesszió, ami azért lássuk be, velejárója lehet a – finoman szólva – piacgazdaságnak, oka lehet a nálunk hagyományos hungaro-pesszimizmusnak? Néhány országos makrogazdasági adat összevetése más országok hasonló adataival valóságos sorrendet képez-e az országok között, azok felmutatott ipari, tudományos eredményei, életminõségük, a társadalmi egyenlõség fokának tekintetében? Csak zárójelben: nem inkább a nemzeti összefogásban vagyunk hátrébb egyes országoknál, mint a GDP-növekedés ütemében? Meggyengült állapotban találta az országot a válság – hallottuk. Ki gyengült meg? Én? Te? Melyik multinacionális vállalat, amely a képzett magyar munkás, mérnök miatt idetelepült? Messzire vezetne, ha arról kutakodnánk, mikor gyengült meg a magyar gép-, híradástechnikai - elektronikai iparunk! De most elõre kell nézni. A Technika Mûszaki Szemle fennállása 52. éve alatt számtalan szokatlan gazdasági helyzetben is helyt tudott állni, mert az ipar nem hagyta magára. Az információ, mások tapasztalatai, az ismeretlen fejlettebb technológiák, amelyeket lapunk ismertet, a jó megrendelések, az elõnyös bankkölcsönök mellett szintén elõfeltételei lehetnek az üzleti sikerességnek. Innovációs lap vagyunk, s ha valamikor fontos volt a fejlesztés, ma igazán elengedhetetlen. Minderrõl szeretnénk többet, színvonalasabbat írni. Olvasóink jobb tájékoztatása érdekében más, lapon kívüli lehetõségeken is gondolkozunk. Lapunk, amely az interneten teljes terjedelmében is olvasható, vezetõ technikai fórum, a sok ágazatú gépipar, az ipari informatika, a számítógépes tervezés és valamennyi ipari alrendszer irányadó kommunikátora. E fontos posztot csak a termelõ vállalatok, a kutatói közösségek hozzájárulásával töltheti be. Reméljük, hogy mint eddig, a nehezebb körülmények között is magukénak fogják érezni lapunkat, a Technika Mûszaki Szemlét. A szerkesztõség
2
Technika 2009/1
KRÓNIKA
170 milliárd K+F-re A korábbi szétaprózódott finanszírozás helyett az idén már külön fejezetben, nevesítve jelennek meg a nagyobb méretû kutatásfejlesztési költségek és bevételek a költségvetésben „XXXIV. Kutatás és technológia fejezet” címmel. Molnár Károly kutatás-fejlesztésért felelõs tárca nélküli miniszter munkája révén létrejött önálló fejezet 37,2 Mrd Ft-tal gazdálkodhat, de kutatás-fejlesztés támogatására ennél jóval több forrás, közel 170 Mrd Ft lesz elérhetõ pályázati úton 2009ben. A májusban kinevezett kutatásfejlesztésért felelõs tárca nélküli miniszter felügyelete alá tartozó fejezet révén megvalósulhat a K+F források egységesebb, integráltabb kezelése. Ez az összeg kiegészül továbbá más tárcák kezelésében levõ kutatás-fejlesztésre fordított összegekkel. A fejezetbõl történik majd a Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatal (NKTH), valamint a Magyar Szabadalmi Hivatal (MSZH) mûködésének finanszírozása. Az NKTH 2009-ben 3,06, az MSZH 3,36 milliárd forinttal gazdálkodhat. Az NKTH igen jelentõs (mintegy 2 milliárd forintos) kiadási-elõirányzat növekedését az indokolja, hogy 2008. február 1jén a Kutatás-fejlesztési Pályázati és Kutatáshasznosítási Iroda beolvadt a Hivatal szervezetébe. Ugyancsak a Kutatás és technológia fejezet tartalmazza az Innovációs Alap 28,7 milliárd forintos költségvetési támogatását. Az Innovációs Alap ezenkívül a vállalatok által fizetett innovációs járulékkal egészül még ki, így 2009-ben várhatóan 55,9 milliárd forint lesz teljes bevétele. Ebbõl pályázati úton összesen 51,9 milliárd forintot lehet majd felhasználni, az elsõdleges cél a vállalati innováció támogatása. Ugyancsak
az Innovációs Alapból történik a hazai kutatás-fejlesztési rendszer, így például a tudományos és technológiai szakdiplomata hálózat, illetve a Nemzeti Kutatásnyilvántartási Rendszer finanszírozása. A XXXIV. Kutatás és technológia fejezeten és az Innovációs Alapon kívül az Új Magyarország Fejlesztési Tervbõl összesen 100,15 milliárd forint áll majd rendelkezésre K+F tevékenységgel összefüggõ pályázatok támogatására. Ebbõl az összegbõl a Gazdaságfejlesztési Operatív Program 69 milliárd, a Társadalmi Megújulás Operatív Program 19,6 milliárd, a Közép-Magyarországi Operatív Program 11,55 milliárd forinttal részesedik. Az alapkutatások számára az egyik legfontosabb forrást az Országos Tudományos Kutatási Alapprogramok (OTKA) jelenti; erre a területre 2009-ben 5,2 milliárd forint jut. Ezt a célt szolgálja még az elõbbiekben említett Társadalmi Megújulás Operatív Program egyik konstrukciója is 10 milliárd forint összeggel, továbbá az Innovációs Alap 2 milliárd forint keretösszegû pályázata. A kutatás-fejlesztési forrásokat kiegészíti még a „Svájci hozzájárulás” (Swiss Contribution) nyújtotta támogatás. Svájc vállalta, hogy a kibõvített Európai Unióban a gazdasági és társadalmi egyenlõtlenségek csökkentése érdekében 1,3 milliárd svájci frank vissza nem térítendõ hozzájárulást biztosít Magyarország számára. Ebbõl 2009-ben 4,5 millió svájci frank, azaz közel 800 millió Ft használható fel magyar-svájci K+F projektek támogatására. Tehát jövõre közel 170 milliárd forint pályázati forrást biztosít a kormány az ország versenyképességét jelentõsen meghatározó kutatás-fejlesztés támogatására.
A DUNAÚJVÁROSI FÕISKOLA FEJLESZTÉSE A kormány döntése értelmében a Dunaújvárosi Fõiskola 230 millió forintot kap telekvásárlásra, hogy tovább fejleszthesse épületeit – jelentette be Hiller István oktatási és kulturális miniszter a Dunaújvárosi Fõiskola Sportcsarnokának, Konferencia Nagyelõadótermének, valamint Hallgatói Szabadidõ- és Fitness Centrumának avatási ünnepségén. Az elmúlt másfél évtizedben a felsõoktatásban mennyiségi változások mentek végbe. Míg a 90-es évek elején a felsõoktatási hallgatók száma 100 ezer fõ volt, addig ma több mint 400 ezer hallgató tanul felsõoktatási intézményben. A mennyiségi változásra szükség volt, de emellett a színvonalemelés felé is nyitni kell: mennyiség helyett minõség, kvantitás helyett kvalitás. Hiller István hangsúlyozta, ezért tekintették át a felsõoktatás szerkezetét, a finanszírozást, a minõségbiztosítás rendszerét, valamint az infrastruktúrát. Az elmúlt években mintegy 128 ezer négyzetméternyi alapterülettel bõvült a magyarországi felsõoktatási intézmények területe. A Dunaújvárosi Fõiskola az elsõk között lépett be az Oktatási Minisztérium PPP fejlesztési programjába. A Sport- és Rendezvénycsarnok, Konferenciaterem (PPP- konstrukcióban, nettó 772 millió forint összbefektetési költséggel), valamint a Hallgatói Szabadidõ- és Fitnesz Centrum (PPP-konstrukcióban, nettó 438,8 millió forint összbefektetési költséggel) egy több éves, összesen 4 milliárd forintos fejlesztéssorozat befejezõ szakaszát jelenti. Technika 2009/1
3
KRÓNIKA
KFKI AEKI: SZMOG-KUTATÓ
REPÜLÕ
A január 11-én elrendelt fõvárosi szmogriadót megelõzõen az aeroszolok koncentrációját mérõ 12 budapesti állomáson kívül az MTA KFKI Atomenergia Kutatóintézet és a Technoorg Linda Kft. eszközeivel felészerelt Gavron kutatórepülõgép is jelezte a veszélyt. A gépnek az NKTH támogatásával kifejlesztett berendezései 300-600 méteres magasságban mérték a légszennyezõ anyagok horizontális és vertikális kiterjedését, rögzíthették a földgáz ellátási problémák miatt olaj és szilárd tüzelésre átállított erõmûvek magas koromkibocsátását. A gép mérései hozzájárultak ahhoz, hogy a hatóságok életbe léptessék a szmog tájékoztatási fokozatot január 7-9. között, amikor a Gavron mérései szerint is a szálló por átlagkoncentrációja elérte a 75 mikrogramm/m3-t, majd késõbb 100 mikrogramm/m3 fölé emelkedve a riasztási fokozatot. Magyarországon ez alkalommal elõször rendeltek el gépkocsiforgalom korlátozásával szmogriadót, elsõsorban Budapesten, hogy a lakósságot megkíméljék a füstköd súlyos egészségügyi következményeitõl, ám Budapesten a rendszámok alapján csak 15 százalékkal csökkent a gépkocsiforgalom a szabályozás hiányosságai miatt.
4
Technika 2009/1
Gábor Dénes-díjasok, 2008 A Parlamentben 2008. december 18-án ünnepélyes külsõségek között 20. alkalommal adták át a Novoferr Alapítvány kuratóriumának a döntése alapján a tavalyi Gábor Dénes-díjakat. A szakmailag ismert, kreatív és innovatív magyar állampolgárságú szakemberek tudományos, mûszaki-szellemi alkotásait és K+F tevékenységét elismerõ kitüntetésben az alábbiak részesültek: Apáthy István villamosmérnök, az MTA KFKI Atomenergia Kutatóintézet fõtanácsosa, a Pille sugárzásmérõ rendszer, az SPM plazmadetektor és a DIM pordetektor kifejlesztésében vállalt meghatározó szerepéért, továbbá a Pille rendszeren alapuló, kifejezetten földfelszíni alkalmazásra szánt PorTL hordozható dózismérõnek és részegységeinek kifejlesztésében elért eredményeiért; Bársony István villamosmérnök, MTA doktor, egyetemi tanár, az MTA Mûszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutatóintézet igazgatója, a pórusos szilícium-technológia területén elért, nemzetközi szinten is elismert és szabadalmakkal fémjelzett, kimagasló K+F eredményeiért, illetve azok alkalmazásáért fotovoltaikus és fényemittáló eszközökben, integrált gázérzékelõkben, bioreceptorokkal érzékenyített fotonikai szerkezetekben; Duschanek Valéria élelmiszertechnológus-mikrobiológus, biokémikus, agrármérnök, az iszkaszentgyörgyi kísérleti fejlesztõ laboratórium megalapítója és vezetõje, a fogyasztói igényeknek megfelelõ, nagy biológiai értékû új élelmiszeripari készítmények elõállítása, piaci bevezetése, az új szemléletû enzimmegõrzéses élel-
miszertartósítási technológiák kidolgozása és szabadalmaztatása, illetve az étrendi kiegészítõk tárgykörében folytatott több évtizedes K+F tevékenységéért; Friedler Ferenc matematikus, a Pannon Egyetem tanszékvezetõ egyetemi tanára, a Mûszaki és Informatikai Kar dékánja, a nemlineáris hálózatok szintézise, az operációkutatás, az ipari folyamatok optimalizálását célzó, tudományos megalapozású, innovatív K+F eredményeiért; Kisbán Sándor építõmérnök, a CÉH Zrt. híd szakági fõmérnöke, az elsõ magyarországi ferdekábeles Duna-hídként ismert Megyeri-híd tervezése, méretezése, optimális kialakítása és megvalósítása során nyújtott kiemelkedõen innovatív tevékenységéért; Tulassay Tivadar orvos, akadémikus, tanszékvezetõ tanár, a Semmelweis Egyetem rektora, a koraszülöttek és a csecsemõk betegségeinek kutatása, az orvosképzés terén nemzetközileg is elismert eredményeiért; Vámos Zoltán villamosmérnök, a GE Hungary Zrt. Globális Fényforrás-fejlesztési igazgatója, az általa irányított energiatakarékos, környezetbarát kompakt fénycsövek konstrukcióés technológia-fejlesztése terén elért eredményeiért, szabadalmakkal fémjelzett mérnöki alkotó munkájáért. In Memoriam Gábor Dénes elismerõ oklevelet kapott Nyíri Lajos villamosmérnök, szakdiplomata, egykori TéT attasé, az Országos Mûszaki Fejlesztési Bizottság volt elnöke és Detrekõi Ákos akadémikus, egyetemi tanár, a Mûegyetem korábbi rektora, az NHIT elnöke. B. S.
KRÓNIKA
Magyar gazdasági évadok A magyar gazdaságdiplomácia 2008-ban több jelentõs sikerhez járult hozzá meghatározó módon. Látványos eredmény egyebek mellett az is, hogy a számos új, hazánk számára kedvezõ beruházási döntés legnagyobbikaként a Daimler német autóipari vállalat Kecskeméten hozza létre Mercedes-gyárát, vagy hogy az Európai Unió Budapestet választotta kutatás-fejlesztési központja helyszínéül. E kiemelkedõ jelentõségû feladatokhoz hasonlóan túlmutattak a hagyományos kapcsolattartás keretein a Franciaországgal, Kínával és Spanyolországgal közösen megrendezett Gazdasági Évadok, vagy a várakozásokat meghaladó számú érdeklõdõt vonzó megjelenés a zaragozai világkiállításon. A spanyolországi Magyar Gazdasági Évad ünnepélyes megnyitójára 2008 novemberében került sor Madridban. A 2009 nyaráig tartó eseménysorozat keretében 20 szakmai program népszerûsíti a kétoldalú gazdasági együttmûködésben rejlõ lehetõségeket. Spanyolországban elsõ ízben Magyarország kapott lehetõséget a bemutatkozásra gazdasági évad keretében. A programsorozat kilenc hónapja alatt elsõsorban üzleti, befektetési és kereskedelmi jellegû programok lesznek. Akár az Évad ígéretes felvezetésének is tekinthetõ a tavaly június és szeptember között megrendezett, „A víz és a fenntartható fejlõdés” vezérgondolata köré szervezõdött Zaragoza Expo
2008. szakvilágkiállítás, amelyen a magyar megjelenés iránti érdeklõdés várakozáson felüli volt. A tervezett 350 ezer vendég helyett csaknem 800 ezer látogató tekintette meg a magyar pavilont. Bíztatóak a további elõzmények is, hiszen a hasonlóan intenzív kínai és franciaországi jelenlét egyaránt pozitív tapasztalatokkal zárult 2008 nyarán. A Kínai Magyar Gazdasági és Kulturális Évad gazdasági jellegû rendezvényei 3 szakaszban, 8 városban (Peking, Sanghaj, Chengdu, Lanzhou, Qingdao, Hongkong, Guangzhou /azaz Kanton/ és Shenzhen) szervezõdtek és a vállalati visszajelzések alapján nagyon sikeresek voltak. A kapcsolódó üzleti fórumok mindegyikén több száz helyi vállalkozás képviseltette magát. A szintén tavaly júliusig tartó Francia Gazdasági Év (FAGÉV) programelemeiként szakmai kiállításokra és szemináriumokra, kereskedelmi-üzleti jellegû rendezvényekre, francia delegációk magyarországi látogatásaira került sor fõként Magyarországon, de néhány eseménynek Franciaország adott otthont. A FAGÉV a három évvel korábbi franciaországi magyar évad viszonzásaként valósult meg, a 2005 és 2006 márciusa között tartott esemény eredményeként francia vállalatok 1,3 milliárd euró értékben írtak alá szerzõdéseket magyar partnerekkel, több mint 2.000 vállalati kapcsolat létesült, ezek révén késõbb 20 befektetés valósult meg.
A
MAGYAR DIÁKOK
A VILÁG LEGJOBBJAI KÖZÖTT Matematikából és természettudományból is a világ élvonalába tartoznak a magyar fiatalok – derül ki a TIMSS 2007-es felmérésébõl. A negyedikes és nyolcadikos diákok képességeit összehasonlító méréssorozat eredményeit ismertette Csillag Márta, az Oktatási és Kulturális Minisztérium Közoktatási Fõosztályának fõosztályvezetõje. A TIMSS (Trends in International Mathematics and Science Study – Nemzetközi Matematika és Természettudomány Vizsgálat) négyévente végzett felmérés, amely a negyedik és nyolcadik évfolyamos tanulók matematikai és természettudományi képességét vizsgálja. 2007-ben összesen 59 ország és 8 kiemelt oktatási rendszer tanulóinak teljesítményét hasonlították össze, mintegy 425 ezer diák részvételével. A magyar diákok a felmérés mind a négy területén az átlag felett teljesítettek, három területen pedig a legjobbak között szerepeltek – számolt be a vizsgálat eredményeirõl Csillag Márta. A természettudományok területén a tízéves diákok a kilencedik helyen, a tizennégy évesek pedig az elõkelõ hatodik helyen végeztek. „A negyedik évfolyamosok eredményére két okból is büszkék lehetünk” – hangsúlyozta Csillag Márta. Egyrészt Magyarország egyike annak a nyolc országnak, ahol a negyedik évfolyamos diákok eredménye folyamatosan javult az elsõ felméréshez képest. Másrészt a legjobb eredményt az ismeretek alkalmazását igénylõ feladatoknál érték el a diákok – ismertette a fõosztályvezetõ.
Technika 2009/1
5
GAZDASÁG
Nemzeti stratégia a hamisítás ellen
Kalóz -élelmiszerek Joggal kifogásolható, hogy az ipari hamisítás megítélésében akad egy cseppnyi elismerés is a hamisító ügyességéért. Tán ezért is kezeli a világ kissé engedékenyen az ilyen ügyeket. Pedig a hamisítók ma már az életekkel is játszanak. Tavaly szeptemberben majdnem az egész világra kiterjedõ pánik keletkezett, amikor kiderült, hogy Kínában melaminnal dúsított tejport állítottak elõ, amely egy csecsemõ halálát is okozta. Késõbb több, mint 50 ezer kínai megbetegedett csecsemõrõl és gyerekrõl, valamint néhány halálos áldozatról is beszámolt a nemzetközi sajtó. Mivel kínai tejporral készült élelmiszerek Európába is eljutnak, riadóztatni kellett az egész kontinenst. FEHÉRJÉNEK ÁLCÁZOTT NITROA mérgezett tejport Kína legnagyobb termékkészítõje, a Sanlu Group dobta piacra, a csaláshoz azt használta ki, hogy a hat nitrogén atomot tartalmazó melamin a legalkalmasabb élelmiszerek hamisítására. A melamin hozzákeverésével – nagy nitrogén tartalma miatt – biztosítható az elvárható fehérje tartalomnak megfelelõ mennyiségû nitrogén jelenléte, ugyanis általánosan az egyszerû, rutin eljárással a vizsgálatot végzõ szakemberek ez alapján a vizsgált tej megfelelõ fehérje tartalmára következtetnek. Így „becsapva” a vizsgálatot, végülis a fogyasztók kerülnek veszélybe. Természetesen bonyolultabb, de ezért költségesebb eljárással a melamin-szennyezettség kimutatható, ki is mutatták például a közkedvelt kínai tejcukorkában is, azt is gyorsan visszavonták a forgalomból.
GÉN
SZENNYEZETT TAKARMÁNYOK A kínai melamin-botrányt megelõzõen az USA-ban 2007 februárjá-
6
Technika 2009/1
ban háziállatok pusztultak el ezzel a vegyülettel mérgezett takarmányoktól. Tehát kizárólag a mûanyag feldolgozáshoz, ragasztógyártáshoz, illetve mûtrágya elõállításához használatos vegyület, a melamin már ismert élelmiszer hamisító anyag volt. A kínai hatóságok a 175 csecsemõtápszert elõállító kínai gyártó közül 22 gyártó 69 termékét kifogásolták s a véglegesnek látszó adatok szerint miattuk 6244 csecsemõ szenvedett vesekárosodást és három csecsemõ halt meg. Sajnos, az élelmiszer – s vele együtt a gyógyszer-és növényvédõszer-hamisítás az európai gazdaságnak is részévé vált. Adatok szerint az EU-ban forgalomba került, hamisított termékek értéke éves szinten 450-500 milliárd eurót ér el, tízszer annyit, amennyit az EU évente mezõgazdasági támogatásra fordít. Európában évek óta terjed például a hamisított Viagra, az antibiotikumok, az inzulin és más gyógyszerek. A hamis készítmények az európai gyógyszeripar 10 százalékát teszik ki. Az interneten megrendelhetõ gyógyszerek negyede hamisított. Az EU határain évente 4-5 millió hamis élelmiszerárut, cigarettát, italt foglalnak le. A KORMÁNY INTÉZKEDÉSI TERVE A melamin-ügy éppen kapóra jött, hogy a magyar kormány október 1én elfogadja a 2008-2010. évekre szóló Hamisítás Elleni Nemzeti Stratégiát, valamint intézkedési tervet. Az elõterjesztõk között volt a Magyar Szabadalmi Hivatal elnöke
Az ipari termékek, különösen az autóalkatrészek hamisítása, az újnak régivel való kicsérélése ellen javasolják olyan termék-útlevelek elhelyezését a gyártmányokon, amelyen néhány négyzetmilliméteren akár négy információ is elhelyezhetõ, és segítségükkel a termék nyomonkövethetõ. Az egyik ilyen megoldás a tesa scribos cég tesa Holospot rendszere, amelyet számos világcég használ. Az autóvédelemben és az autógyártásban a tesa lézercímkés rendszer egyedi jelölést biztosít. Ilyen rendszerekkel nálunk is biztosítható lenne az új autók másodlagos jelölése az autólopások ellen.
is. Ez a startégia is megállapítja, hogy a hamisítással kapcsolatos jogsértések elsõsorban az élelmiszerés gyógyszeriparban, a növényvédõszerek gyártása, valamint a kreatív és az informatikai iparágak területén fordulnak elõ. A kormány költségén áttekintik a hamisítással kapcsolatos büntetõjogi és szabálysértési joggyakorlatot. A hamisítások letörésével nálunk évi 3000 milliárd forint kár elõzhetõ meg, hiszen az élvezeti cikkek nagyjából 30-40 százaléka hamisított, a szoftverpiac 42-43 százalékban, a digitális zene- és filmipar 40-70 százalékban kalóz-termékekbõl áll. 2010-ig a gyakorlatba kell átültetni az EU ezzel kapcsolatos ajánlásait, széleskörû felvilágosító és tudatosító munkát kell végezni, de a bûnüldözõ és igazságszolgáltató szervek munkatársainak továbbképzésérõl is gondoskodni szükséges. Olyan technikai megoldások kidolgozása is feladat, amelyekkel lehetõvé válik a hatékony árukövetés és a hamis áruk kiszûrése. K.F.
GAZDASÁG
A klímavédelem nem jelenthet versenyhátrányt
Leírt
vagyonok
Az európai klímavédelem, a CO2 kibocsátás korlátozása – vitathatatlan nemes céljai és pozitív hatásai mellett – számos iparágat súlyos versenyhátrányba szorít az ilyen szabályozással nem rendelkezõ országok iparágaival szemben. A probléma csak a kibocsátás korlátozásának finomhangolásával, értelmes szabályozással oldható meg. A szakértõk szerint a nagy CO2 kibocsátó, európai vállalatok alkalmazottjainak elsõsorban azzal a veszéllyel kell szembenézniük, hogy a termelést áthelyezik azokba az országokba, ahol a kibocsátást egyáltalán nem szabályozzák és annak nincsenek anyagi konzekvenciái. Legutóbb például az Európai Cementipari Szövetség szólította fel az Európai Bizottságot, hogy nyújtson garanciát arra, az iparág elkerülheti az u.n. carbon leakage-hatást, a termelés áthelyezését a kibocsátási határértékek nélküli országokba. A szövetség egyebek mellett rámutatott arra, hogy a jelenlegi 25 euró/tonna CO2 ár esetén a klinkergyártás 80 százalékát fogják áthelyezni, amennyiben az ára 35 euró/tonna fölé emelkedik, a klinker és cement gyártása teljesen megszûnhet itt. Ez óriási veszteség lehet az új tagországoknak, ahol jelentõs a cementipar. A szövetség javasolja megtiltani ennek a terméknek a
behozatalát Európába olyan országból, ahol nincsenek a CO2höz kapcsolódó költségek. KOMPROMISSZUMOK AZ EUCSÚCSON Az ilyen és hasonló felvetések is szerepet játszhattak abban, hogy a legutóbbi EU-csúcson több kompromisszumos döntést hoztak. Ilyen, hogy a CO2 kibocsátás 20 százalékos csökkentése során 2020-ig a közép-kelet európai államoknak többlet kibocsátást engednek meg, elsõsorban a kevésbé szennyezõ iparágakban, a nagyobb szennyezõk kvóta-befizetéseinek 12 százalékát pedig 2013-2020. között újraosztják az új tagállamoknak. Valószínû, hogy ezek a kedvezmények nem pótolják a versenyhátránnyal járó károkat, ezért érvekkel és javaslatokkal az ilyen iparágaknak tovább kell lobbizniuk érdekeikért, az EU-nak viszont mindent latba kell vetnie azért, hogy az európai klímavédelmi törekvéseket az EU-n kívüli államok is kövessék. ÖNELLÁTÁS
ÉS
MUN-
KAHELYTEREMTÉS Elgondolkoztató, hogy a fent idézett kedvezmények sorában Lengyelország, nagyszámú szénerõmûve miatt, külön elbánásban részesülhetett. Ez megkérdõjelezi Magyarországnak a témában tanúsított szerénységét, „ön-
tudatosságát”. Például a szakértõk egyetértenek abban, hogy energiaönellátásunk, és a munkahelyteremtés javításáért hasznosítani lehetne azt a 200 millió tonna mecseki feketekõszén vagyont, amirõl „zöld alapon” lemondtunk. A Máza-Dél területén lévõ 3000 millió tonnás lignitvagyonunkról (amely a világon a 13. legnagyobb!) pedig végképp nem szabadna lemondanunk. LIGNITVAGYONUNK KIAKNÁZÁSA A Magyar Bányászati és Földtani Hivatal szerint külfejtéses lignitvagyonunk hasznosítása messze a lehetõségek alatt van, a Bükkábrányi és Torony körzetében többszáz millió tonna, erõmûvi célra felhasználható, pannon kori lignit van és ilyen nagyságrendû a visontai külfejtéshez kapcsolódó Kálkápolna-Füzesabony elõfordulás is. Ebbõl a sokszáz milliós vagyonból évente csak 8 millió tonnát használunk fel. Ezért is üdvözlendõ, hogy a Mátrai Erõmû egy új, 440 megawatt teljesítményû blokkot épít, amelynek tüzelõanyaga a közeli lignitbányából kerül ki. Még csak több CO2 kibocsátástól sem kell tartani, hiszen a régi blokkokat felváltó új blokk 65 százalékos hatásfok növekedést eredményez, vagyis ugyanannyi szénbõl, adott szén-dioxid kibocsátás mellett 60-65 százalékkal több áramot lehet megtermelni. K.F. Technika 2009/1
7
INNOVÁCIÓ
Mobil Innovációs Központ a BMGE-n
Híd a kutatás és az ipar között A kutatás, a fejlesztés és az innováció fontos szerepet játszik a világ minden országában a helyi és regionális ipari és gazdasági fejlõdés támogatásában, erõsödésében. Ennek egyik feltétele a tudásalapú ipari vállalkozásokban dolgozók számának növekedése és a termékekben megjelenõ szellemi hozzáadott érték arányának bõvülése. Hazánkban az infokommunikációs szektornak jelentõs hagyományai vannak, az ezen a területen dolgozó magasan kvalifikált szakemberek száma igen jelentõs. A szakértõk véleménye is azt igazolja, hogy Magyarország rendelkezik azokkal a lehetõségekkel, melyek alapján e szakterület vezetõ országa lehet a közép- és kelet-európai régióban. Ez a fejlõdés azonban függ felsõoktatásunk általános színvonalától és egyetemeink kutatási, fejlesztési és innovációs tevékenységének minõségétõl. Ezt kívánta elõsegíteni a három évvel ezelõtt pályázati támogatással a Budapesti Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen létrejött Mobil Innovációs Központ. Milyen eredményeket értek el a három év alatt, milyen irányban kívánnak fejlõdni? - errõl beszélgettünk Dr. Pap Lászlóval, a központ elnökével, egyetemi tanárral. – A szakemberek szerint a felsõfokú tanintézetekben a szakmai oktatás mellett a kutatás, a fejlesztés, az innováció folyamatára való felkészítés is fontos feladat. Ön szerint ma ez így van? – Az egyetemek hagyományosan elsõsorban a magas szintû, tudományorientált oktatást tekintették fõ feladatuknak, ezért tantervükben is elsõsorban elméleti eszközökkel közelítették meg az egyes szakmai témákat. Ezzel szemben például a mérnökképzés már korábban is arra törekedett, hogy az elméleti képzés és a gyakorlati oktatás között megfelelõ egyensúlyt teremtsen. Mindezt oly módon tette meg, hogy fontosságot tulajdonított az elméleti ismeretek gyakorlati alkalmazásának is. Ezért a vezetõ mérnökképzéssel foglalkozó egyetemek mindig fontosnak tartották az ipari kapcsolatokat, és azt, hogy a tananyag rugalmasan illeszkedjen az ipar igényeihez. Ezért is helyeztek mindig nagy hangsúlyt a tudományos kutatás és az elitképzés magas szinten tartására, vagyis ered-
8
Technika 2009/1
ményességüket az ipari kapcsolatok és az innovációs eredményesség mellett dominánsan a tudományos kutatás jellegzetes indikátoraival, a publikációk és hivatkozások számával, a PhD képzés eredményeinek mutatószámaival és a kutatólaboratóriumok eredményességével mérték. Ma már a nemzeti és nemzetközi oktatási elõretekintési programok is azt mondják ki, hogy a 21. század társadalmi, gazdasági és technológiai fejlõdése arra fogja ösztökélni a felsõoktatási intézményeket – és a most fellépett nemzetközi banki csõdök miatt még inkább –, hogy az eddigieknél erõteljesebben vállaljanak részt a regionális gazdaságfejlesztési programokban, és helyezzenek nagyobb hangsúlyt a gyakorlatorientált oktatási programok bevezetésére és az innovációs lánc megerõsítésére. – Azt hiszem hazánkban is nagy szükség van ennek a trendnek a követésére, mivel gazdaságunk nyitott és kisméretû, ezért nyilvánvalóan a gazdasági fejlõdés és verseny-
képesség erõsen függ az oktatás, a kutatás, a fejlesztés és az innováció általános színvonalától. Ha ezt a nemzetközi és természetesen a hazai gazdasági megroppanást, amit a nemzetközi bankvilág okozott a kutatás, a fejlesztés és az innováció megerõsítésével próbálná a magyar kormányzat leküzdeni, lehet, hogy gazdaságunk erõteljesen meglódulhatna és „kiugorhatna” a szürkeségbõl. Önnek errõl mi a véleménye? – Ezzel a gondolatmenettel teljesen egyetértek azért is, mivel éppen ennek a világméretû trendnek a jegyében alapítottuk meg három évvel ezelõtt a Mobil Innovációs Központot, hogy lépéseket tegyen a fent vázolt fejlõdés hazai megvalósítására. Központunk létrehozása a hazai telekommunikáció eddigi talán legjelentõsebb és központilag támogatott kutatás-fejlesztési projektje, amely a harmadik éves beszámolójával is megerõsíti, hogy a Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatal által kiírt pályázat is jó célokat fogalmazott meg, és ezeket a cé-
INNOVÁCIÓ
lokat a Központ idõarányosan sikeresen teljesítette. Ezt bizonyítandó központunk professzionális szakmai tevékenységét 2005 júliusában kezdte meg, azzal, hogy a MIK-et létrehozó Konzorcium tagjai, a telekommunikációs eszközöket gyártó nemzetközi nagyvállalatok, hazai telekommunikációs szolgáltatók, multinacionális számítástechnikai cégek, hazai kis- és középvállalatok, egyetemek és kutatóintézetek egyesítették tudásukat, hogy teljesüljön a pályázat kiírójának legfontosabb célkitûzése, vagyis, hogy a régió ismét kerüljön be a szakterület nemzetközileg magasan jegyzett kutatófejlesztõ központjainak a családjába. Ezzel létrejött egy olyan szervezet, amely hidat képes teremteni a kutatóhelyek, a szolgáltatók, az ipari nagyvállalatok és a hazai kis- és középvállalatok között, és képes lehet arra, hogy a Magyarországon és Európában is gyakran emlegetett innovációs lánc hiányzó elemeit kiépítse. – Lehet, hogy az ilyen hídszerep felvállalására szinte minden szakterületen szükség lenne? – Azt hiszem igen. Az igaz, hogy hazánk a világ többi fejlett országához hasonlóan a tudásalapú társadalomba való átmeneti idõszakot éli. Ezekhez az országokhoz hasonlítva Magyarországon a tudásalapú társadalom alapjainak kiépítése területén az eredmények jelentõsek. De az ország pozíciója a kutatásfejlesztés-innováció területén már határozottan rosszabb, mivel a teljes innovációs láncot támogató infrastruktúra és az innovációs kultúra a rendszerváltás elõtti idõszak sajátos hatásait még mindig magán hordozza. – Ez azért meglepõ, mert Magyarország szellemi eredmények tekintetében határozottan versenyképes a régió, de néhány területen a világ vezetõ országaival is. – Igen, versenyképesek vagyunk, de azt látni kell, hogy az innovációs támogatási rendszer túl-
zottan egyoldalú, a kutatás-fejlesztés támogatására szolgáló források jelentõs része a költségvetésbõl származik, emellett az országban mûködõ ipari vállalkozások a kutatás-fejlesztés-innováció folyamatában sajnos alig vagy csak igen visszafogottan vesznek részt. Pedig ma már világszerte elvárás a kutatási eredmények gyakorlati alkalmazhatósága az alapkutatás és az alkalmazott kutatás területén egyaránt. Ennek a globális folyamatnak a kulcseleme az inkubáció és általában a kis- és középvállalatok szakmai és gazdasági szerepének az erõsítése. Hazánkban igen sok vállalkozás indult és indul, de ezek között igen kevés az innovatív. Az innovatív kisvállalkozások alapítási kultúrájának kialakításában mindenütt kulcsszerepe van az egyetemeknek és a kutatási központok-
zati feladatok megoldásába részmunkaidõben bevonjuk az egyetemi oktatókat, hallgatókat, illetve kutató intézeti szakembereket, és velük közösen értük el a továbbfejlõdéshez szükséges eredményeket. – Milyen jövõbeli terveik vannak? – Az eddig elért eredményeink bizonyítják, hogy célszerû folytatni a tevékenységünket az inkubációs szakasz lezárta után is, amire új koncepciót dolgoztunk ki. Eszerint tovább kívánjuk erõsíteni a szakmai együttmûködést, elsõsorban az ipari tagjaink érdekeinek figyelembevételével, tovább erõsítjük kapcsolatainkat a hazai kis- és középvállalatokkal, ezért növeljük a hazai kisés középvállalkozásokkal az együttmûködési megállapodások számát, körét és tartalmát. Az NKTH részérõl is elvárás, hogy növeljük a
nak. Ezért tartjuk mi kiemelten fontosnak a kis- és középvállalkozások támogatását. Ezért úgy fogalmaztuk meg missziónkat, és stratégiánkat, hogy egy fontos szakterület technológiai kérdéseit öleljük fel, és mellette az innovációs kultúraváltást támogassuk tevékenységünkkel. Ennek megfelelõen a Mobil Innovációs Központ három nagy szakterületen tevékenykedik, ezek a mobil rádiós technológiák, a heterogén mobil hálózatok integrálása és menedzselése, és a mobil szolgáltatások és alkalmazások fejlesztése. Jelenleg 14 fõállású munkatárssal dolgozunk, és a projektekbe és pályá-
kis- és középvállalkozásokkal való munkánkat, közösen pályázzunk, még több kutatói hátteret biztosítsunk számukra. Tervünk még, hogy tovább növeljük a nemzetközi tudományos és technológiai együttmûködésben való részvételünket közös projektekben, pályázatokban. Az elért szakmai eredményekre akár önálló vállalatokat hozzunk létre, és mivel nálunk kutatás és fejlesztés folyik, tovább kívánjuk növelni a fõállású kutatók számát is. Mind a hazai és a külföldi egyetemekkel közös kutatások kezdeményezése, velük közös projektekben való részvétel szintén célunk. Wellek Margit Technika 2009/1
9
GÉPIPAR
A legkülönfélébb termékek gyártására, átadórendszerrel kiegészítve pedig munkaautomatizálásra alkalmasak
AIDA sorozatgyártású présgépek Az AIDA megrendelõi igényeinek folyamatos követésével törekszik arra, hogy mindig a legmegfelelõbb termeléstechnológiai megoldásokat szerepeltethesse kínálatában: a 30-4000 kN teljesítményû mechanikus kovácsolósajtók széles választékán túl most egyes présgépeket raktárról azonnal szállítható, szériagyártású modellként kínálnak. Ezek a gépek – az NC1 és NC2 jelû C-vázas sorozat, valamint az NS1, NS2 és HERA jelû egységesített kulisszás prések – a különféle alkatrészek gyártásához szükséges rugalmasságot a megrendelõk elvárásainak megfelelõen ötvözik a folyamatos, minimális állásidõvel megvalósuló termeléshez elengedhetetlen megbízhatósággal. Az AIDA átadóautomatikával kiegészített, NC sorozatú egy- és kétforgattyús, C-vázas présgépei az általában csak kulisszás prések által kínált többmûveletes és többmunkahelyes préselési feladatok elvégzését az átadórendszerek árának egyharmadáért kínálják. Az NC1 és az NC2 kellõképpen flexibilis jelentõsen eltérõ termékek gyártásához és hosszú gyártásciklusok automatizálásához is, illetve lehetõséget ad a nagyobb préselési teljesítmény eléréséhez szükséges számú C-vázas prések összekapcsolására is. Az AIDA NC sorozatú, hegesztett acélszerkezettel, öntöttvas nyomószánnal és öntöttacél alsó szerszámtartóval rendelkezõ Cvázas présgépeinek más gyártmányokénál legalább 30 %-kal alacsonyabb szögelfordulása nagyobb pontosságot és hosszabb szerszámélettartamot biztosít. Az NC1 és az NC2 az AIDA olajfürdõs tengelykapcsolójával rendelkezik, mely a kézi vagy auto-
10
Technika 2009/1
Az AIDA NC sorozatú C-vázas, valamint NS1, NS2 és HERA jelû egységes kulisszás présgépei a legkülönfélébb alkatrészek folyamatos, minimális állásidõvel megvalósított gyártását teszik lehetõvé.
matikus adagolású C-vázas présgépek esetében magas egyszeri ütésszám elérését teszi lehetõvé a tengelykapcsoló túlhevülése nélkül. Az olajfürdõs tengelykapcsoló az AIDA C-vázas présgépein az alapfelszereltség része. Az AIDA egyedi tervezésû hidraulikus túlterhelés-védelmi (HOLP) rendszere hozzájárul a gyártók üzemeltetési költségeinek csökkentéséhez, illetve a gyártási hibák megelõzéséhez. A maximálisról a nulla nyomásszintet 0,01 mp alatt elérõ HOLP a piacon lévõ egyéb túlterhelésvédõ rendszereknél lényegesen gyorsabb mûködésû. A túlterhelés miatti leállást követõen az üzemkész állapotba történõ visszaállás csak néhány másodpercet vesz igénybe, ami a szerszámgép-beállítás idõszükségletét és az állásidõt is jelentõsen csökkenti. A kompakt kivitelû, energiahatékony NS1, NS2 és HERA modellek esetében egységesített kulisszás kialakítás biztosítja a gépváz minimális nyúlását. Kényszerkenéssel és központosított, teljes hosszúságú nyomószán-megvezetéssel rendelkeznek. A HERA automatikus lökethosszállítással, az NS1 és az NS2 pedig állandó és változó nyomószán-sebességû kivitelben rendelhetõ. Az AIDA egyedi, kulisszamûves hajtásrendszere a fémmegmunkálás hatékonyságát azáltal növeli, hogy a nyomószánt
az alsó végpont közelében hosszabb ideig tartja meg, az anyag így a munkafázisban a hagyományos forgattyús vagy excentermozgatású sajtókhoz képest 30-40 %-kal tovább tartózkodik, vagyis a megfolyatásra több idõ jut. Az AIDA a megrendelõknek átfogó fémalakítási információforrást kínáló, www.aida-global.com címen elérhetõ új honlapjának átgondolt navigációs rendszere a cég széles termékválasztékának egyszerû áttekintését teszi lehetõvé. Az új fejezetek és bõvített funkciók révén a szakemberek megismerhetik, hogy a korszerû préstechnológia milyen megoldásokat kínál a legsúlyosabb problémákra is, illetve hogyan járul hozzá a hatékonyság növeléséhez a gyártás folyamán. A beépített portálon keresztül az AIDA nemzetközi gyártó- és szervizhálózata is közvetlenül elérhetõ. A honlap francia, olasz, német, angol, spanyol, portugál és japán nyelven is olvasható. Az AIDA présgépeinek telepítéséhez és szervizeléséhez gyártóüzemi háttérrel rendelkezõ szakembereket biztosít, illetve a korszerû gyártási környezet fenntartása érdekében préstechnológiai fejlesztési és felújító szolgáltatáscsomagot is kínál. További információt az AIDA www.aida-global.com honlapon talál!
AUTOMATIZÁLÁS
Környezetkímélõ gyártásfelügyelet Az olaszországi Novara városához közel lévõ Terniben mûködõ Novamont vállalat két évvel ezelõtt döntött úgy, hogy egy európai innovációs díjjal jutalmazott innovációját saját maga ülteti gyakorlatba. Ekkor GMO-mentes kukoricakeményítõbõl a környezetben lebomló, természetesen komposztálható mûanyag csomagolóeszközök alapanyagát kezdték el gyártani Mater-Bi néven. Az innovációs sikersztori hátterében az Európai Unió azon döntése áll, miszerint 2010-tõl már a szupermarketekben sem lehet hagyományos, kõolajból elõállított mûanyagszatyrokba csomagolni. A vállalat azonban nemcsak a „fenntartható vegyészet” bajnokaként kapta meg az említett kitüntetést, hanem azért is, mert egy roppant összetett termelési folyamat automatizálását sikeresen oldotta meg a GE Fanuc Intelligent Platforms elnevezésû gyártásfelügyelõ rendszerrel. BONYOLULT TERMELÉSI FOLYAMAT A Mater-Bi elõállítási folyamata számos kritikus csomópontot tartalmaz. Elõször a kukoricakeményítõ molekulaszerkezetét változtatják meg természetes és szintetikus anyagokkal, hogy a kõolajból készült polietilén csomagolóanyagoknál is fokozottabb mértékben ellenállóbbá tegyék a víz- és hõhatásokkal szemben. Ennek az eléréséért polimerenként tíz hozzáadott anyaggal dolgoznak, ami az anyagmennyiség, a szükséges vízmennyiség, illetve hõmérsékleti paraméterek pontos mérését és a technológia mértani pontosságú betartását igényeli. A termelési folyamat alatti hõszabályozás létfontosságú, mivel a
12
Technika 2009/1
sekre méretezett csomagolóeszközök, hanem akár autógumi is gyártható.
A Mater-Bi alapanyag természetes lebomlása
keményítõ villámgyorsan alkalmazkodik az adott hõviszonyokhoz. A helyzetet csak nehezíti, hogy a 2008-as évben a világon akkora szükséglet adódott a Mater-Bi csomagolóeszközök iránt, hogy menet közben 20 000rõl 80 000 tonnára kellett módosítani az elõállítandó mennyiséget. Ez önmagában nem lett volna baj, csakhogy a piaci követelmény húszféle termék iránti keresletet eredményezett. A termelési folyamat automatizálására és szigorú ellenõrzésére ily módon egy fölöttébb rugalmas rendszert kellett csatasorba állítani. Dióhéjban arról van szó, hogy a silókban tárolt alapanyagot szövevényes csõrendszerben egy kompresszor segítségével fújják át egészen addig a kemencéig, ahol az elõállítási folyamat zajlik. A kemencében a gigantikus mennyiségû keményítõhöz 2-4000 kiló reagens anyagot adnak, s itt megy végbe a környezetbarát mûanyag elõállítása. Ezután speciális berendezéssel a kimenetnél stílszerûen spagetti formájú polimereket hoznak létre, amelyeket utána granulátummá õrölnek. A zsákokba csomagolt granulátumból késõbb nemcsak a konkrét kéré-
TELJESÍTMÉNY ÉS PONTOSSÁG A termelési folyamat legkritikusabb pontja a keményítõ zavartalan áramlása, mert egyébként a csövek falán lerakódó alapanyag megszünteti az óramû pontossággal zajló termelést. Ezért építették ki a GEF Intelligent Patforms ellenõrzõ rendszert négy termelési vonalra. A gyárban egy masszív PCszerverállomás üzemel, amely koaxiális kábelen optikai szálon megvalósuló Ethernet-kapcsolatban van a termelési vonalakról adatokat szolgáltató központi memóriaegységekkel. A termelés ellenõrzése a hat darab PacSystems RX7i kontroller révén valósul meg. A redundáns „hot stand by” üzemmódban dolgozó innovatív PACprocesszorok az egész termelési folyamat ellenõrzését biztosítják – beleértve a négy munkaállomáson dolgozó operátor személyzet munkáját is. Az RX7i 300-500 létfontosságú termelési részfeladatot koordinál és ellenõriz, míg az egység nagy teljesítményû központi memóriája minden alegység munkáját nyilvántartja és összehangolja. A magas szintû folyamat-automatizálásnak köszönhetõen eddig még leállás nem következett be, és a vállalat novarai székhelyén szintén élõben figyelemmel követik az összetett termelés egész folyamatát. Békés Sándor
HAJTÁSTECHNIKA
Európai villanymotor-hatékonysági program
Pénz- és energiakímélõ Az Európai Bizottság kutatóközpontja már egy évtizeddel ezelõtt felhívta rá a figyelmet, hogy létfontosságú az európai ipar számára a villanymotorokról kialakított egységes adatbázis megteremtése. Ennek szükségességét beszédes adatok támasztják alá. Tény, hogy az európai ipar villamosenergia-fogyasztásának a 70 százalékát a villanymotorok mûködtetésére fordítják, de a szolgáltatási szektorban is 33 százalékos ez az arány. Hasonlóképpen alapigazság, hogy egyetlen villanymotor által a teljes élettartama során elhasznált villamos energia költsége akár százszorosan is meghaladhatja a motor beszerzési árát. A fenti adatok sokkolták az uniós ipar képviselõit, de sokan arra hivatkoztak, hogy beszerzéskor nincsenek tudatában a villanymotorok energiafogyasztási paramétereinek. Az Európai Bizottság lépett az ügyben, és az Európai Villanymotorok és Elektronikai Gyártók Szövetségével (CEMEP) már 1999-ben kidolgozta az Európai Motorosztályozási Sémát (EFF), ami megkönnyíti a magas, illetve az alacsonyabb hatásfokú mûködési és áramfogyasztási paraméterekkel rendelkezõ villanymotorok azonosítását. Az EFF besorolást aztán elkezdték feltüntetni a motorokon, hogy a vásárló tisztában legyen az ár mellett a várható villamosenergia-fogyasztás költségeivel is. A következõ lépést az Európai Motoradatbázis (European Database of Energy Efficient Motors – EuroDEEM) létrehozása jelentette, ami az elmúlt négy évben létfontosságú információs eszközzé nõtte ki magát a felhasználók kezében azzal, hogy motorvásárlásnál, vagy –cserénél az energetikai és pénzügyi megtakarítási lehetõségek mérlegelésére is lehetõséget teremtett.
adatbázis
MOTORHATÉKONYSÁGI BESOROLÁS A motoradatbázis kidolgozásának a munkálatai 1996 és 1999 között folytak. Az EuroDEEM adat-
bázis tulajdonképpen egy szoftver, amelynek nagy érdeme, hogy egyetlen honlapra tömörítette az európai piacon jelen lévõ összes villanymotorok teljesítmény-mutatóit, nem feledkezve meg az energia és ár összetett vizsgálatáról sem. A már említett CEMEP az Európai Bizottsággal közösen energiahatékonyság alapján a háromfázisú, kétpólusú és négypólusú – 1,1 és 95 kW-os, 400 voltos és 50 Hz-es – villanymotorokat három teljesítménycsoportba tagolta be. Az EFF1 kategóriába a nagyteljesítmé-
Technika 2009/1
13
HAJTÁSTECHNIKA
nyû motorok kerültek be, az EFF2es kört a megnövelt teljesítményû motorok alkotják, míg az EFF3 a hagyományos motorokat csoportosítja. Átlagosan elmondható, hogy egy EFF2-es motor alkalmazása 20, míg egy EFF1-es termelésbe állítása már 40 százalékkal kevesebb energiaveszteséget okoz egy hagyományos EFF3-as motornál. Ez azt jelenti, hogy egy 15 kW-os, évi 3 ezer órás üzemidejû EFF2 kategóriás motor évente 1 MWh-val, az EFF1-es pedig évente 4 MWh-val több villamos energiát takarít meg egy EFF3-as motorhoz képest. A besorolás elkészítésekor a szakemberek úgy számoltak, hogy már a 15 tagú Unióban is az EFF3-as motorokról az EFF2-re, vagy EFF1-re való átállással 6 TWh/év energiamennyiség takarítható meg.
lanymotorok piacának a 68, a kétpólusúaknak pedig a 43 százalékát még az EFF3-as kategóriájú hagyományos motorok uralták. Az EuroDEEM-nek köszönhetõen 2003-ra az EFF3-asok villámgyorsan mindkét kategóriában 10 százalékos szintig zuhantak vissza. Viszont a Bizottság elvárásai nem teljesültek az EFF1-es felé történõ közelítést illetõen. Az ártényezõ továbbra is jelentõsnek bizonyult és bizonyul ma is, ezért az ipar megállt félúton, és mintegy 80 százaléknyi arányban a megnövelt teljesítményû, EFF2-es villanymotorok használatát részesítette elõnyben. Az EFF1-es motorok térnyerése lassúbb tempóban következik be, így arányuk még mindig 10 százalék alatti szinten mozog a magas beszerzési áruk miatt.
Az Európai Unióban az ezredfordulón kezdett széles körben elterjedni a villanymotorok felcímkézése az energiahatékonysági és –takarékossági paraméterekkel. A Bizottság úgy gondolta, hogy a pontos információk birtokában az ipar szereplõi olyan gyorsan reagálnak majd, mint ahogy a háztartási cikkek piacán az már megtörtént, és azonnal az EFF1-es kategória felé mozdul el a piac. Ez a gyors átállás még mára sem következett be az iparban felhasznált villanymotorok piacán, de a tájékoztatási kampány így is átütõ eredményeket hozott. A váltás elõször az EFF3-ról az EFF2-re való átállásban következett be. Az 1998-as helyzetkép szerint az Unióban a négypólusú vil-
BÕVÜLÕ EURODEEM-ESZKÖZTÁR A villanymotor-adatbankként is meghatározható EuroDEEMszoftvert néhány lelkes uniós szakember fejlesztette ki szûkös informatikai eszköztárral. Az adatbázis már megalkotásakor túlnõtte a hasonló USA-beli, illetve máshol létezõ motornyilvántartásokat. Ambiciózus célja ugyanis az volt, hogy több ezer motor paramétereinek a felsorolásán és mûszaki leírásán túlmenõen tanulmányokkal, illetve a felhasználók igényeit figyelembe vevõ energiafogyasztási és árkalkulációkkal a döntéshozók elengedhetetlen konzultációs forrásává váljon. Az Unió összes villanymotor-tárgykörbe tartozó mértékadó szakhatósága és kutatói közössége részt vett az adatbázis létrehozásában, amelybe az elsõ körben az Európai Unió 28 meghatározó villanymotor-gyártója által elõállított 5 000 villanymotor került be. Az EuroDEEM óriási népszerûsége arra késztette az Uniót, hogy a 2000-2004-es idõszak bürokratikus akadályait legyõzve, tovább bõvítse az adatbázist. Ezért széleskörû uniós és USA-beli források bevonásával a Washingtoni Állami Egyetem kifejlesztette a szoft-
14
Technika 2009/1
ver robusztus, nagy látogatottságot kiszolgáló, az EuroDEEM International nevet viselõ soknyelvû változatát is. A motor-adatbank mai verziója 32 200 – 50 és 60 Hzen, vagy a nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság szabványa alapján üzemelõ – villanymotorról ad átfogó tájékoztatást. Az adatbázis az Unió különbözõ régióinak helyi áraira szabott hatékonysági, energiaköltségi, beszerzési árait is tartalmazza. Az esetleges értékesítési akciókkal is számolva közérthetõ képlet alapján felhasználói kiszámíthatják a különbözõ villanymotorok hatékonyságát egész üzemelésük idejére. A megtakarítási lehetõségeket a szivattyúk, a ventillátorok, illetve a rendszermotorok körére is kiterjedõ tanulmányok bõvítik. A megnövelt teljesítményû villanymotorok a szó szoros értelmében óriási anyagi megtakarítással járnak. Az Európai Unióban 25 tagországra vetítve a hatékony villanymotor-rendszerek az ipar számára mintegy 200 TWh/éves villamosenergia-megtakarítást eredményeznek, évente 10 milliárd eurós kiadás-csökkenéssel. Ehhez még hozzáadódik a karbantartási költségek terén évente az iparban elérhetõ 510 milliárd eurós spórolás. Az energiatakarékos villanymotorok a 25 uniós tagország vállalatainak is jelentõs megtakarítást hoznak a konyhára. A hatékony villanymotorok alkalmazásával a cégek évente a kiotói célkitûzésben vállalt kvóta negyedét kitevõ 100 millió tonna CO2 kibocsátás-csökkenést érhetnek el, ami 6 milliárd euró/éves költségmegtakarítást eredményez. Mindennek eléréséhez persze az iparnak még komolyabban kellene vennie az EuroDEEM azon elemzését, miszerint egy villanymotor beszerzési ára a motor egész életciklusa során jelentkezõ költségeknek csak a 2,5 százalékát teszi ki, ami a karbantartási kiadásokkal együtt is csak 4 százalékon mozog. A fennmaradó 96 százalék a villanyszámla rovására írható. Békés Sándor
HAJTÁSTECHNIKA
Milyen egy jó motor? Milyen egy jó aszinkron villamos motor? Amelyik kielégíti a felhasználója igényeit, tehát – a jól ismert definícióval élve – jó minõségû. A másik „klasszikus”, miszerint a minõséget nem lehet a termékbe beleellenõrizni, bele kell azt gyártani. Ezt a lépést természetesen megelõzi a jóvá való tervezés… A TERVEZÕMÉRNÖKI HÁTTÉR Jó villamos motort olyan mérnökcsapat tud tervezni, amelynek a villamos motor gyártásában, üzemeltetésében is van tapasztalata, és a felhasználói észrevételeket is használja bemenõ információként. Ha a vevõtõl jövõ mágneses zaj információt horonyszám-arány módosítás követi, az komoly bizonyíték erre. A jó motor szigetelési rendszerben elõírt anyagokból épül és az ott meghatározott módszerekkel kerül vizsgálatra, ezért érintésvédelme kiváló. A beépített PTC megvédi a motort a véletlen túlterheléstõl. A lakkozott dinamólemez villamos paraméterei megbízhatóan magasak. A
TEKERCSELT ÁLLÓRÉSZ GYÁRTÁ-
Az álló- és forgórész lemezeket többfészkes szerszámmal, „interlock” sajtológépen sajtolják, a lemezcsomag rendezettsége nagyon jó, a motor ezért is alacsony mágneses zajú. Az állórész tekercsei tekercselõgépen készülnek (pontos menetszám és ellenállás) és behúzógép húzza be azokat a szigetelt hornyokba. A horonyzáró léc biztosan rögzíti a hornyokban a zománchuzalt. A gépi tekercsfej levarrás nagy biztonsággal megtartja a tekercsfej geometriáját az impregnálásig. A tekercselt állórészek ellenõrzése 100 %-ban, számítógép vezérelte program alapján történik meg (nagyfeszültségû átütésvizsgálat,
SA
fázisonkénti ellenállás mérés, szigetelési ellenállás mérés, forgásirány ellenõrzés, Surge vizsgálat). A vizsgálaton megfelelt motorok frekvenciaszabályozóval történõ használatra megbízhatóan alkalmasak. Az impregnálás szabályozott mártó-szárító folyamatban történik, az eredmény a magas villamos szilárdság, a hosszú élettartam. AZ ALKATRÉSZGYÁRTÁS A megmunkálás korszerû szerszámgépeken, és ami még ennél is fontosabb, szabályozott folyamatban történik, ez biztosítja a rajzi tûrések szerinti méreteket. Az alumínium pajzsok csapágyfészkébe beleöntött acélpersely a motor hosszú élettartama alatt megbízhatóan rögzíti a csapágyat. Emeli a motor „jóságát”, hogy a forgórész palástjának az ütését rendszeresen ellenõrzik, az állórészt expanziós tüskén peremezik, emiatt a légrés szimmetrikus, a motorok mágneses zaja alacsony. A CSAPÁGYAZÁS A motorok szereléséhez prémium kategóriájú, kimondottan villamos motorokhoz tervezett és gyártott golyóscsapágyat (C&U) használnak. A rezgés és a zaj rendkívül alacsony. A csapágyak nem igényelnek gondozást. A MOTOR ÖSSZESZEREA motorok összeillesztése célprés segítségével, egytengelyûen történik, a szabályozott nyomású mûvelet magas fokon védi a csapágyat a szerelés során. A kész motor, hasonlóan a tekercselt álló-
LÉSE
részhez, 100 %-os villamos végellenõrzésen esik át, a berendezés és a vizsgálóprogram hasonló. Csak biztonságosan mûködõképes motor kerülhet a vevõhöz… A vevõ természetesen nem csak „egy jó” motort szeretne, hanem pont azt, amit rendelt. Ezt egy, az elkeverést kizáró azonosító rendszer (adattábla, dobozcímke) biztosítja. A MEGMARADÓ SZÉPSÉG Van már egy jó motorunk. Széppé egy zárt technológiájú berendezésben festik, a két rétegû bevonatrendszer idõtálló és esztétikus. A tengerentúli szállításra is alkalmasan kialakított csomagolás pedig megbízhatóan megõrzi ezt a szépséget… Megtaláltuk ezt a mérnöki hátteret, ezt a gyártási folyamatot, ezt a terméket. Ilyen egy jó motor… Bóka Sándor AGISYS Ipari Keverés- és Hajtástechnikai Kft.
HAJTÁSTECHNIKA
A válság megsokszorozza jelentõségüket
Energia takarékos motorok Manapság az iparban ezzel a céllal igyekeznek vagy az ipari folyamatokat optimalizálni, kis veszteségû hajtásmegoldásokat alkalmazni, végül igen gyakran magas hatásfokú motorokat üzembe állítani. Ám az optimális megoldást az energiatakarékos motorok használata igéri. Például az aszinkron motorok energiafogyasztási költsége a motor teljes üzemeltetési költségének 97 százalékát képezi. HÁROM HATÉKONYSÁGI OSZTÁLY Az EU az energiatakarékosság szempontjából három hatékonysági osztályba sorolta a motorokat: standard (EEF3), növelt hatékonyáság (EEF2), és magas (EEF1) osztályba. Például a Siemens már befejezte az EEF3 motorok gyártását és csak a fejletteb osztályú motorokat gyártja. Az EEF1 motorok olcsóbban üzemeltethetõk, az alacsonyabb motorhõmérsékletnek köszönhetõen hosszú a motor és a kenõanyag élettartama és alkalmas frekvenciaváltó üzemre. Az új IEC motor réz forgórésszel készül, nagy indítónyomaték, magas túlterhelhetõség jellemzi, hûtése aerodinamikailag optimalizált, könnyû kábelbevezetések, felcsavarozható talpak és számos opció a része – olvasható a Siemens ajánlásában. ENERGIA VISSZATÁPLÁLÁSA További energiamegtakarítás köszönhetõ a szabályozott hajtásnak és az energiavisszatáplálásnak. Szabályozott hajtással az energiaköltség 20-50 százaléka is megtakarítható. A fékezési energia visszatáplálása 20 százalékkal
16
Technika 2009/1
Kevesen gondolnák, hogy a villamos hajtások az ipar villamosenergia fogyasztásának mintegy 70 százalékát teszik ki, ezért a mind drágább energia megtakarítása nagyban függ a hatékonyabb, jól megválasztott hajtástechnikától.
csökkenti az energiafelhasználást. Ráadásul nincs szükség fékellenállásra és az általa termelt hõ elvezetésére. A Siemens energiatakarékos motorjainak jellemzõi: • 0,06 kW-1000 kW közötti teljesítmény • 2/4/6/8 pólus • IP 55 védettség • minden használatos feszültség • 50 Hz és 60 Hz frekvencia • minden használatos építési forma • felsõ felülethûtés • DUROGNIT R IR 2000 izoláló rendszer • Építési méretek: 56M...225M alumínium, 100 L....450 szürkeöntvény ház. AZ AUTÓMOTOROKON A SOR A jelenlegi gazdasági válság szinte megsokszorozza az energiatakarékosabb motorok jelentõségét. Jellemzõ, hogy még a Forma 1 vezetõi is arról tárgyalnak, hogy 2010-tõl egységes és energiatakarékosabb motorokat vezetnének be a versenyeken – egyelõre a Cosworth egy kis költségû, 1,8 lite-
res turbófeltöltésû motorjáról lenne szó, késõbb a jövõ kis fogyasztású innovált motorjait használnák fel. Ugyanis csak így képzelhetõ el szerintük a Forma 1 stabilizálása, a Honda után más autógyárak távozásának a megakadályozása. Amikor a svéd kormány legutóbb 2,65 milliárd eurónak megfelelõ mentõcsomagot jelentett be a Volvo és a Saab támogatására, kikötötte, hogy a támogatás elsõsorban az új generációs, energiatakarékos motorok kifejlesztéséhez használható fel. A kikötés persze a Fordnak és a GM-nek is szólt, ugyanis õk a tulajdonosai a svéd autógyáraknak. Az EU 2012-tõl kötelezõvé teszi a környezetbarát gépkocsik állami beszerzését: az EU országok államháztartási szervei 110 000 ilyen személygépkocsit, 110 000 könnyû haszongépjármûvet, 35 ezer teherautót és 1700 autóbuszt fognak vásárolni, hogy a tiszta és energiatakarékos autók piacán mérsékeljék az árakat. Ez nagy lökést adhat a környezetbarát autó hajtástechnika fejlesztéséhez. K. F.
HAJTÁSTECHNIKA
Innovatív félvezetõk az autóiparban Az autóipari elektronika világméretekben 2011-ig eléri a 123 milliárd eurós piaci részesedést, és a 2006-tól tapasztalt évi 6,1 százalékos növekedését a szakértõk szerint még a pénzügyi válság sem akadályozza meg. A német Zvei szövetség legutóbbi adatai szerint a mikroelektronikai szegmens még ennél is nagyobb tempóban, évi 11,9 százalékkal gyarapodik, és a volumene a 2006-os 11,9 milliárd USA-dollárról 33,5 milliárd dollárra emelkedik 2011-ben. A növekedés igazi húzóereje az autógyáraknál a „zöld technológiák” masszív elõretörésében keresendõ. A gyártók az energiatakarékosság és -hatékonyság jegyében minden innovatív eszközzel igyekeznek csökkenteni a gépkocsik károsanyag-kibocsátását, és amíg a hidrogénnel hajtott autók realitássá válnak, hibridautókat gyártanak. A piacvezetõ hibridautógyártók – így a Toyota Prius, a Ford Escape, vagy a Honda Accord esetében is – fõleg a gyújtásnál és a motor hatékonyságának a növelésénél vetik be a robusztusra tervezett innovatív félvezetõket. Ezek aránya a mértékadó Strategy Analitics szerint 2013-ig évi 8,3 százalékkal növekedik, amikorra eléri a 8 milliárd dolláros részesedést. A gépkocsik fedélzetén csatasorba állított félvezetõk jelenlegi 290 dolláros részaránya 2012-re 350, majd a következõ években 450 dollárra emelkedik. Elég itt csak arra utalni, hogy a hibridautók motorjának az ellenõrzõ rendszereinél olyan félvezetõ-innovációkat alkalmaznak, amelyek már az ipari alkalmazások széles skáláján bizonyították hatékonyságukat.
HIBRIDAUTÓ-ELEKTRONIKA A hibridautók a belsõégésû motorokat a villanymotorokkal ötvözik. A kutatások több új motortípus kifejlesztésében öltöttek testet. Ezeknél lényeges, hogy minél nagyobb teret nyer a villanymotorok alkalmazása, annál inkább csökkenthetõ a motor mérete, illetve egyre nagyobb mértékben alakítható át a fékezéskor, indításkor, vagy más alkalmakkor felszabaduló kinetikai energia villamos energiává, amellyel az autó elemei feltölthetõk a károsanyagkibocsátás 40 százalékos csökkentése mellett. A Paumanok elemzõ cég szerint jövõre már 3 millió hibridautó száguld az országutakon, de számuk gyors növekedéssel 2015-re eléri a 8 milliót. Emellett jelentõs, hogy a gépkocsiba beszerelt – villanymotorokból, energiagazdálkodási egységekbõl, fékezõ szerkezetekbõl és segédszerkezetekbõl álló – hibrid alegységek száma a 2005-ös 40 000-rõl tíz év alatt 1,2 millióra emelkedik. A hibridautók 47 százalékát teszi ki a hagyomá-
Intelligens környezetkímélõ IGBT-modulok
nyos gépkocsiknál csak 15 százalékos szinten mozgó elektronika – fõszerepben az ipari alkalmazásoknál már bizonyított félvezetõkkel. Az autó meghajtásához használt egységek, illetve a motor méretének csökkentése egyaránt innovatív félvezetõk alkalmazására készteti a gyártókat. Kulcskérdés lesz a modulok méretének a csökkentése, illetve az intelligens csipek olyan csomagolása, amellyel a nagy hõmérsékleti különbségeket is elviselik, s eközben kapcsolatot teremtenek a különbözõ egységek között. A 32 bites CPU-tól kezdve az ICU (Inverter Converter Unit) egységekben széleskörûen alkalmazott félvezetõk adják majd a lelkét a hibridautó-elektronikának. A MOSFET és az IGBT tranzisztorokra kulcsszerep hárul a szabályozásnál és a meghajtásnál. A félvezetõk bevetése az induktorok, transzformátorok, szûrõk és kondenzátorok, illetve számos más egység alkalmazásával válik teljessé a hibridautóknál. Az említett területeken a félvezetõk piaca ugrásszerûen kibõvül. Jól jelzi ezt, hogy a már jelenleg is 1,7 milliárd dolláros értéket képviselõ kondenzátorok piaca 2015-re 4,6 milliárd dollárosra gyarapodik. A hagyományos belsõégésû motorokkal párhuzamosan mûködõ villanymotorok Technika 2009/1
17
HAJTÁSTECHNIKA
mûködését fémes filmbevonatú félvezetõ egységek biztosítják. A jelenlegi kutatások sikerrel oldották meg a motornál jelentkezõ hõmérsékleti különbségeknek ellenálló félvezetõk kialakítását. A hibridautó legnagyobb kihívását a gépkocsi legfontosabb elektronikai alkatrészének számító – a húzóerõ biztosítására szolgáló – inverter elõállítása jelentette. Ezeknek a moduloknak a feladata például a 42 és 700 voltos határok között mozgó bemeneteli feszültség kezelése. Ennek a fejlesztési feladatnak is sikeresen tettek eleget a széles körben alkalmazott félvezetõk.
Az 1983-ban felfedezett IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor – Szigetelt Vezérlõelektródájú Bipoláris Tranzisztor) elnevezése is utal rá, hogy olyan teljesítményelektronikai alkatrészrõl van szó, amely átmenetet képez a bipoláris tranzisztorok és a MOSFET-ek között. Mûködésbeli hasonlóságot mutat a bipoláris tranzisztorokkal, mert a fõáramot itt az elektronok és lyukak által meghatározott kétféle töltéshordozó alkotja. Elméletileg az IGBT-k igazi alkalmazási tartománya 20 kHz alatti alacsony
IGBT-ket és a MOSFET-eket együtt is beépítik – egyesítve mindkét tranzisztorféleség elõnyös tulajdonságait. Természetesen attól függõen, hogy a MOSFET-, vagy IGBTösszetevõk aránya túlsúlyos egy csipben, mégiscsak beszélhetünk egyik vagy másik tranzisztorról a hibridautóknál. Azonban a szilícium alapú IGBT-kre például a villanyautóknál és a hibridhajtású gépkocsiknál akkora szükség van, hogy a legyártott mennyiség 2012re eléri az ipari alkalmazásoknál
frekvencia, a 100 C-fokot meghaladó hõmérséklet, illetve az 1 000 voltot meghaladó feszültség. Nagy vita zajlik ma a szakirodalomban arról, hogy mikor kell igazából a MOSFET-eket vagy az IGBT-ket alkalmazni. A félvezetõ-gyártó világcégek viszont eldöntötték ezt a kérdést, hiszen például az autóiparban is alkalmazott új generációs IGBT-ket már 150 kHz-es tartományra is lehet alkalmazni. Másrészt az ipari, illetve autóipari felhasználás sokrétûsége miatt olyan összetett csipeket gyártanak, amelyekbe a gyakorlati igényekre szabottan az
mért szintet. Gyakran a két elektronikai alkatrész elõnyös tulajdonságait is ötvözik egyetlen igen kicsiny, alig 70 mikrométeres csipben. Komoly alkalmazási területe van a hibridautóknál a MOSFET-tulajdonságokat is ötvözõ csúcsra járatott teljesítményû IGBT-knek. Jó példa erre a 600 voltos új generációs IGBT-k autóipari alkalmazása, amelyeket már 150 C-fokos hõmérsékletre is kompatibilissé tettek. A Fairchild új IGBT FGB-innovációjával a meghajtásnál eddig elõállt 30 százalékos energiaveszteség is kiküszöbölhetõvé vált. Összességében az innovatív félvezetõk autóipari alkalmazása jelentõsen csökkentette a hibridautók súlyát, illetve energiaveszteségét, a hõvezetõ képességük pedig háromszorosan meghaladja a hagyományos autóknál mért szintet. Békés Sándor
Új IGBT modulok
MOSFET-EK ÉS IGBT-K AZ ÉLVONALBAN A hibridautóknál leggyakrabban használt félvezetõk a MOSFET-ek és fõként az IGBT-k. Közülük idõrendben elõre kívánkozik az 1975-ben kidolgozott MOSFET (Metal-Oxide Field Effect Transistor), ami a térhatáson alapuló unipoláris tranzisztorok egyik jelentõs csoportját alkotja. A MOS rövidítés a háromrétegû fém-oxidfélvezetõ összetételére utal. A szilícium félvezetõ réteg képezi a MOSFET-eknél azt a csatornát, amelynek áramát az alumínium fémrétegre vezetett elõfeszítéssel tudják befolyásolni. A fémréteg és a csatorna közötti esetleges galvanikus kapcsolatot a szigetelõ hatású oxidréteg szünteti meg. Különbözõ teljesítmény-szintekre készülnek MOSFET-ek. A MOSFET-ek igazi alkalmazási területe a 200 kHz-et meghaladó magas frekvencia, az alacsony – 250 volt alatti – feszültség, illetve az 500 Watt alatti erõhatár által behatárolt tartományban húzódik.
18
Technika 2009/1
ELEKTRONIKA
katalógus már Új DISTRELEC magyar nyelven is! DISTRELEC, az Ön elektronikai disztribútora, bemutatja új és kibõvített katalógusát, leszállított, igen alacsony termékárakkal, most már magyar nyelven is. A DISTRELEC terjedelmes minõségi termékprogrammal – több mint 600 neves márkagyártótól – átfogó kínálattal rendelkezik az elektronika, elektrotechnika, méréstechnika, automatizálás, pneumatika, szerszámok és segédanyagok terén. Az egyes termékcsaládok skáláját bõvítettük és a bevált kínálatot új termékcsoportokkal gazdagítottuk. Szállítási határidõ 48 óra. A szállítási költség-rendelésenként – mennyiségtõl és súlytól függetlenül 5,- EUR + ÁFA.
Technika 2009/1
19
MÉRÉSTECHNIKA
Megjelent a Nemzetközi Metrológiai Értelmezõ Szótár (VIM) harmadik kiadása Bármely tudományág és bármféle mûszaki tevékenység mûvelõi számára elengedhetetlenül fontos az adott területen beszélt szaknyelv szókincsének ismerete. A metrológia a mérések tudománya, ám egyúttal a mérésekkel kapcsolatos tevékenységkört is jelenti. A mérések a mindennapi élet szerves részét alkotják, és kiemelt jelentõségük van a mûszaki tevékenység során, a kereskedelemi áruforgalomtól kezdve a környezet- és egészségvédelmen keresztül az ûrkutatásig. Ezt a szakszókincset – a legnaprakészebb formában – az alapvetõ és általános metrológiai fogalmak felsorolása, megnevezése és értelmezése formájában a Nemzetközi Metrológiai Értelmezõ Szótár (teljes nevén Nemzetközi Metrológiai Értelmezõ Szótár – Alapvetõ és általános fogalmak, kapcsolódó szakkifejezések) 3. kiadása foglalja magába. A mûszaki haladás természetes velejárója, hogy ez a szakszókincs folyamatosan bõvül és változik, sõt nemcsak maguk a fogalmak változnak, hanem azok jelentéstartalma is. Ez indokolja, hogy az egész világon egységesen elfogadott és elterjedt értelmezõszótárt idõrõl-idõre új kiadásban kell megjelentetni. Ha az olvasó a munkája során nemzetközi, európai, vagy hazai szabványokat használ, ha mérési eredményeket közöl, ha mérõeszközök mûszaki leírását írja, vagy olvassa, ha metrológiai témájú elõadást tart, vagy cikket ír, ha méréselméletet oktat, ha el akar igazodni a nemzetközi és hazai mérésügyi jogszabályok szövegében, akkor ennek a Nemzetközi Metrológiai Értelmezõ Szótárnak a szakkifejezéseit kell alkalmaznia.
20
Technika 2009/1
A 3. kiadás jelentõs mértékben eltér – a korábban magyar nyelven is megjelent – 2. kiadástól. A mûszaki méréses tevékenységrõl szóló tájékoztatás és a közölt adatok helyességét, egyértelmûségét, jelenleg, csak az új kiadásban olvasható, korszerû, pontosan értelmezett szakkifejezések használata biztosítja. ELÕZMÉNYEK A VIM korábbi, 2. kiadása Alapvetõ és általános metrológiai fogalmak nemzetközi értelmezõ szótára címmel, 1993ban jelent meg. Több mint 10 évvel ezelõtt alakult meg a Metrológiai Útmutatók Vegyes Bizottsága (JCGM), amelynek nemzetközi szakértõkbõl álló munkacsoportja 7 évig dolgozott a 2. kiadás korszerûsítésén. A JCGM-ben képviselt, és a VIM 3. kiadásának kidolgozásában részt vevõ szervezetek a következõk: • Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság (IEC) • Klinikai Kémiai és Gyógyászati Laboratóriumi Nemzetközi Szövetség (IFCC), • Nemzetközi Szabványosítási Szervezet (ISO) • Elméleti és Alkalmazott Kémiai Nemzetközi Egyesülés (IUPAC), • Elméleti és Alkalmazott Fizikai Nemzetközi Egyesülés (IUPAP) • Nemzetközi Mérésügyi Szervezet (OIML)
• Nemzetközi Laboratóriumakkreditálási Együttmûködés (ILAC) • Nemzetközi Súly-és Mértékügyi Hivatal (BIPM) A VIM 2008-ban véglegesített 3. kiadását a JCGM-nek mind a nyolc tagszervezete egyenként és együttesen is elfogadta. Az értelmezõ szótár közvetett módon tartalmazza a mennyiségekre és egységekre vonatkozó alapelveket. A szótár az ISO/IEC 80000 Mennyiségek és egységek c. nemzetközi szabványban lefektetett elveken, valamint a Nemzetközi Mértékegység-rendszer címû, (a BIPM által kiadott) SI Brosúrán alapul. A szakértõi munkacsoport által elvégzett munka eredményének bemutatását két okból nem lenne helyes a szótár puszta ismertetésére korlátozni. Az egyik ok, hogy a szakértõk figyelembe vették az ugyanabban az idõszakban kidolgozásra került, másik metrológiai ISO ajánlás, az Útmutató a mérési bizonytalanság kifejezéséhez (angol elnevezésének rövidítésébõl: a GUM), korszerûsítésének eredményeit is. A GUM új szakkifejezésekkel gazdagította a metrológia nyelvét, és jelentõsen módosította a metrológiai közgondolkodást, miközben figyelemmel kísérte és felhasználta az ISO szabványosítási tevékenységének ered-
MÉRÉSTECHNIKA
ményeit is. A másik ok, hogy a munkát megnehezítette a mérési bizonytalansággal kapcsolatos új elgondolások viszonylag lassú térhódítása, amihez a VIM korszerûsítése során a szakértõknek folyamatosan alkalmazkodniuk kellett. A teljesség kedvéért említést kell tennünk a VIM „ikertestvérérõl”, a Törvényes metrológiai nemzetközi értelmezõ szótár-ról is. A metrológia, mint a mérésekkel foglalkozó tudomány és tevékenység, három nagy területre, a tudományos, az ipari és a törvényes metrológiára tagozódik. A harmadik fõ terület, a törvényes metrológia (vagy mérésügy), úgyszintén kidolgozta a maga szókincsének megfelelõ értelmezõ szótárát. Ez a szótár az OIML kezdeményezésére, és hatékony támogatásával készült el, legújabb változatát a Nemzetközi Mérésügyi Bizottság (CIML) 2000-ben hagyta jóvá.
A VIM
HARMADIK KIADÁSÁNAK
FELÉPÍTÉSE A VIM 3. kiadásának új, bõvített címét az indokolta, hogy a szótár kidolgozói nyitottak néhány, a szótárban eddig csak kisebb súllyal megjelenõ tudományterület, például a kémia, a biológia és az orvostudomány irányába. A kapcsolódó szakkifejezések többségét a szakkifejezéseket szemléltetõ és értelmezõ „példákban” találhatjuk meg. A bõvítés indoka lehetett az is, hogy nehéz volt a valóban alapvetõ és általános szakkifejezések legkedvezõbb választékát kialakítani. A fejezetcímek mellett feltüntetjük a kérdéses fejezetekben található szakkifejezések számát is. 1. Fejezet: Mennyiségek és egységek (30) 2. Fejezet: Mérések (53) 3. Fejezet: Mérõeszközök (12) 4. Fejezet: Mérõeszközök jellemzõi (31) 5. Fejezet: Etalonok (18) A VIM összesen 144 szakkifejezést foglal magába.
A
SZÓTÁR KÉSZÍTÉSÉHEZ ELFO-
A szótár kidolgozói abból indultak ki, hogy a mérések alapelveiben, legyenek bár fizikai, kémiai, biológiai vagy mûszaki mérések, - nincsenek lényeges különbségek. Lehetséges tehát az összes érintett szakterület számára elfogadható szótárt készíteni. Követelményként támasztották, hogy a szótár – egyebek között – elégítse ki a biokémia, a táplálkozás-tudomány, a törvényszéki orvostan és a molekuláris biológia igényeit is. A szakértõk arra törekedtek, hogy a szótár ne tartalmazzon a 2. kiadásban még szerepelt olyan fogalmakat, amelyek többé nem tekinthetõk sem alapvetõnek, sem általánosnak. Ugyanakkor foglaljon magába a metrológiai visszavezethetõséggel, a mérési bizonytalansággal és a névleges jellemzõkkel kapcsolatos további szakkifejezéseket. A 3. kiadásban a helyettesítés elvét alkalmazták, ami lehetõvé teszi, hogy az adott szakkifejezés meghatározásában szereplõ, valamely más szakkifejezést a meghatározásával helyettesítsenek anélkül, hogy ez ellentmondásra vagy zsákutcába vezetne. A szövegben elõfordulnak meghatározás nélküli szakkifejezések (úgynevezett primitívek) is, például: rendszer, összetevõ, test, tulajdonság, nagyság, anyagi eszköz és jel. A VIM szerzõi gondosan ügyeltek arra, – és ezt többnyire sikerült is elérniük, – hogy az általuk javasolt szakkifejezések és meghatározások ne legyenek ellentmondásban az ISO és az IEC szabványokban és a JCGM-ben képviselettel rendelkezõ, más nemzetközi szervezetek dokumentumaiban alkalmazottakkal. Ezért került be az anyagba néhány olyan magyarázó megjegyzés, ami a kérdéses szakkifejezés más szakterületen való, az általánostól eltérõ értelmezésére és használatára hívja fel a figyelmet. Ilyenek például: észlelõ, érzékelõ, indikátor.
GADOTT ELVI MEGGONDOLÁSOK
METROLÓGIAI
FOGALMAKAT TAR-
DOKUMENTUA VIM 3. kiadásában olvasható 144 szakkifejezés természetesen nem öleli fel a metrológiában alkalmazott teljes szókincset. Az irodalomjegyzékben 55 forrást jelöltek meg, amelyek egy része az egyes szakterületeken alkalmazott különleges szakkifejezéseket tartalmazza. A minõségirányítással, a kölcsönös elismerési megállapodásokkal kapcsolatos, és a törvényes metrológiához tartozó szakkifejezéseket ugyancsak az irodalomjegyzékben felsorolt dokumentumokban találhatunk.
TALMAZÓ
EGYÉB
MOK
A 2000-es években modern mûszerkocsi belseje, 3 D-s mérés közben
A 3.
KIADÁS SZERKESZTÉSE SO-
RÁN
FELMERÜLT
NEHÉZSÉGEK
Nemcsak a VIM korszerûsítésének munkálatait, hanem a nemzetközi metrológiai együttmûködés egészét is megnehezítette a metrológia filozófiájában a múlt század 80-as éveiben bekövetkezett, gyökeres változás. Ismeretes, hogy a metrológia a valószínûségelmélet gyakorlati alkalmazásának egyik fontos területe. A valószínûség kétféle lehetséges megalapozása, és annak a metrológiában jelentkezõ következményei megosztották a metrológusok közösségét. A kétféle értelmezést az ISO 3534-1: 1993 Statistics – Vocabulary and Symbols – Part 1, 1.1. megjegyzésében találjuk: “A valószínûség a bekövetkezés hosszabb ideig észlelt relatív gyakoriságára, vagy annak a hitnek a mértékére alapozható, hogy az esemény bekövetkezik.” A két lehetséges felfogás közötTechnika 2009/1
21
MÉRÉSTECHNIKA
ti választás kihat a metrológiában használt olyan alapvetõ fogalmak értelmezésére, mint a mérés, a mérés eredménye és a mérési bizonytalanság. Az egymástól eltérõ felfogásokat a VIM 3. kiadásának Bevezetése mutatja be. A mérési eredmény, statisztikai értelemben, véletlen változó, amelyet ennek megfelelõen kell és lehet értelmezni és kezelni. A “relatív gyakoriságra” alapozott valószínûség a valódi értékre alapozott megközelítéshez (más néven a klasszikus megközelítéshez), a “hit mértékére” alapozott valószínûség pedig a bizonytalanságra alapozott megközelítéshez vezet. Ha a valószínûséget a relatív gyakoriságra alapozzuk, akkor a bizonytalanság értelmezésének alapja a mennyiség valódi értéke. A valódi értéken alapuló megközelítésnek nincs egyértelmû meghatározása vagy leírása, de általában úgy értelmezik, hogy a mérendõ mennyiség a mérendõ mennyiség definíciójával összhangban levõ, egyetlen (pontszerû) valódi értékkel leírható. A mérés célja egy olyan érték meghatározása, amely a lehetõ legközelebb van ehhez az “egyedüli” valódi értékhez. A javasolt módszer általában azonos eloszlású, egymástól független észlelésekbõl álló mérési sorozat végzése, úgynevezett megismételhetõségi feltételek mellett. A valódi értéktõl való eltérés véletlen hibákból és rendszeres hibákból tevõdik össze. Feltételezik, hogy ez a két hibaféleség mindig megkülönböztethetõ, és azokat egymástól eltérõ módon lehet és kell kezelni. Nincs általánosan elfogadott szabály arra, hogy ezek hogyan vonhatók össze, hogy így kialakítsák a becslésként elfogadott valamely adott mérési eredmény „teljes” hibáját. A teljes hiba abszolút értékének egy felsõ határ tulajdonítható, amit kissé felszínesen „bizonytalanságnak” neveznek.
22
Technika 2009/1
A bizonytalanságra alapozott megközelítés lényege az, hogy a mérési bizonytalanság összetevõit két csoportba kell sorolni, attól függõen, hogy becslésük statisztikai módszerrel vagy más módon történik-e. Az összetevõket a valószínûségelmélet szabályainak megfelelõen kell összevonni, amit az tesz lehetõvé, hogy a nem statisztikai módszerrel becsült összetevõket is szórásjellegû mennyiségekként kezelik. Az eredményül kapott szórás a mérési bizonytalanság egyik lehetséges kifejezése. Ebben a megközelítésben a mérés célja nem a valódi érték lehetõ legszorosabb meghatározása. Ehelyett feltételezik, hogy a mérésbõl szerzett információ csak a mérendõ mennyiség lehetséges értékeinek egy tartományát engedi meghatározni. Ha megfelelõ többlet-információ áll rendelkezésre, akkor szûkíthetõ a mérendõ mennyiségnek indokoltan tulajdonítható értékek készlete, de még a legkifinomultabb méréssel sem lehet ezt a tartományt egyetlen értékre összehúzni, mert a mérendõ mennyiség leírása, definíciója, kiküszöbölhetetlenül csak véges részletességû lehet. Ez a definiálási bizonytalanság. A mérendõ mennyiség a tartomány egyik megfelelõ értékével jellemezhetõ, amit „mért mennyiségértéknek” hívnak. A VIM 3. kiadása egyértelmûen leszögezi, hogy a metrológiai felfogás a valódi értéken alapuló megközelítéstõl a mérési bizonytalanságon alapuló megközelítés irányába fejlõdik. A valódi értéken alapuló megközelítés korábban a szótár függelékbe „számûzött” fogalmai, gyakorlati okokból, mégis visszakerültek a szótár fõ szövegébe. Ilyen fogalmak: a valódi érték, az elfogadott (konvencionális) mennyiségérték, a mérési pontosság, a mérési hiba, a rendszeres mérési hiba és a véletlen mérési hiba. A VIM
AJÁNLÁSA, ALKALMAZÁSI
A szótár rendeltetése, hogy a mérések bizonytalanságáTERÜLETEN
nak szintjétõl és az alkalmazási területtõl függetlenül közös hivatkozási alapot biztosítson a tudományban és a mûszaki területeken tevékenykedõknek, beleértve a fizikusokat, a kémikusokat, az orvostudomány képviselõit, a tanárokat és mindazokat, akik mérések tervezésével és kivitelezésével foglalkoznak. Legyen hivatkozási alap a kormányzati és kormányközi intézmények, a kereskedelmi egyesülések, az akkreditáló testületek, a jogszabályalkotók és a szakmai testületek számára. Mozdítsa elõ a metrológiában használatos szakszókincs világméretû összhangjának megteremtését. A szótár ezeket a célokat egészében véve teljesíti. HOGYAN TOVÁBB? A szótár tartalmát és megszövegezését illetõen nem lehetett nemzeti álláspontot képviselni és érvényre juttatni, mert a kidolgozó szakértõcsoport nem országok, hanem nemzetközi szervezetek képviselõibõl állt. Néhány magyar észrevétel és javaslat azonban, amely az írásos észrevételezés szakaszában született, bekerült a végleges szövegbe is. Leszögezhetjük, hogy az értelmezõ szótár nem nélkülözhetõ eszköz a magyar mûszaki szakemberek számára, mert használata – különösképpen az Európai Unió tagországai közötti információcserében és az ISO szabványok, valamint az európai szabványok alkalmazásában – a megértés és a helyes értelmezés alapfeltétele. A „hogyan tovább” kérdésre akkor tudunk megnyugtató választ adni, ha a Nemzetközi Metrológiai Értelmezõ Szótár 3. változatának magyar nyelvû kiadásához – amelynek lektorált fordítása már elkészült – sikerül támogatót találni. Ez egyben feltétele a magyar metrológiai kultúrában és a mindennapi használatban való elterjedésének is. Bánkuti László fizikus
INFORMATIKA
Játék nem csak gyerekeknek A játékkonzolok, LCD és plazma tévék, valamint a széles képernyõs monitorok voltak a tavalyi slágertermékek a Depo.hu-n – többek között ez derült ki a közel százezer terméket kínáló piactér karácsonyi toplistájából. Karácsony elõtt álatlánosan is elterjedt, hogy a játékoké lesz a fõszerep az ünnepek alatt – igaz, az ügyességi és társasjátékok helyett a játékkonzolok kerültek a fa alá. „Már-már hagyomány, hogy minden évben az ünnepek elõtt megvizsgáljuk, melyek a legkeresettebb termékek a Depo.hu-n. Tavaly a Sony PlayStation 2 és 3, a PSP kézikonzol, valamint az Xbox több típusa is a Depo.hu toplistájának élén végzett, így várhatóan sok háztartásban – nem csupán a gyerekek körében – az ünnepi meghittség helyét a játékláz veszi át” – mondta karácsony elõtt Szabari László, a Depo.hu üzletág vezetõje. Az Xbox ráadásul egyre feljebb kúszik a népszerûségi listán, az Arcade novemberrõl decemberre több mint 20 helyet lépett elõre. – tette hozzá. A játékkonzolok mellett sokan keresték a notebookokat, a széles képernyõjû LCD és plazma tévéket, valamint a számítástechnikai
Az elektronikai termékek kereskedelme karácsonykor nem haladta meg a 2007 novemberi-decemberi forgalmat, egyébként is az átlagos karácsonyi 25 százalékos forgalomnövekedés helyett év végére csak 20 százalékkal bõvültek a vásárlások. Bár összegekben kiugró volt az LCD-, a plazmatévék, az autónavigációs eszközök, konyhagépek, játékkonzolok aránya a vásárlásokban, az adott kategóriákon belül az emberek az olcsóbb termékeket preferálták.
kiegészítõket is. Mint az a KutatóCentrum és a Depo.hu októberi kutatásából kiderült, a férfiak nagy része örülne, ha számítástechnikai vagy szórakoztatóelektronikai kütyükkel ajándékoznák meg õket, így a fenti termékek nagy sikerre számíthatnak ajándékbontáskor. Így is lett. MÁR
MINDENKINEK VAN FÉNY-
A korábbi évekkel összehasonlítva számos változás volt megfigyelhetõ a karácsonyi slágerajándékok körében. Érdekes például, hogy a 2007-es listavezetõ, a fényképek nyomtatására is alkalmas tintasugaras nyomtató már nem tartozott a kedvencek közé. Hasonló volt a helyzet 2007 másik kedvencével, a PDA-val integrált GPS vevõvel, valamint a néhány éve még szintén slágerterméknek számító digitális fényképezõgéppel. Továbbra is sokan ke-
KÉPEZÕGÉPE?
resték ugyanakkor a széles képernyõs – jellemzõen a 19, 20,22 colos – monitorokat. MIT, HOL, MENNYIÉRT? Karácsony elõtt nem csak a nagy bevásárlóközpontokban, de az online áruházakban is jelentõsen megnõtt a forgalom. Egyre többen vették igénybe az internetet az ideális ajándék felkutatásához, illetve megvásárlásához. A már említett kutatás szerint a megkérdezettek háromnegyede legalább tájékozódásra használja a világhálót. Érdekesség, hogy már nem csak a fõvárosban és a nagyobb városokban volt népszerû a netes keresgélés, de a kisközségekben is egyre többen hívták segítségül ajándékvásárláskor a világhálót. Technika 2009/1
23
INFORMATIKA
Több trillió másolat 1938 óta
70 éves a xerográfia Idén ünnepli kerek évfordulóját a xerográfia. 70 éves a találmány, amely lehetõvé tette az emberek számára, hogy a világon mindenhol információt sokszorosítsanak és osszanak meg egymással fénymásolatok és lézernyomatok formájában. Az elsõ xerografikus másolatot 1938. október 22-én készítették a New York-i Queensben lévõ Astoria Hotel szépségszalonja mögötti kis laboratóriumban. A Smithsonian Intézetben õrzött másolat felirata „10-22-38 ASTORIA” is ezt õrzi. A feltaláló, Chester Carlson tudós és védjegyjogász volt, aki eltökélten kereste a dokumentumok egyszerû sokszorosításához vezetõ utat. Ha még élne, Carlson valószínûleg meglepõdve tapasztalná, hogy találmánya információs forradalmat idézett elõ, amely a mai napig tart, megkönnyítve az információ elérését és kiszélesítve tudásunkat. Az Infotrends független szakmai kutatócsoport becslése szerint világszerte 2008-ban 3,08 trillió másolat, illetve nyomat készült a Carlson találmányán alapuló berendezéseken.
Az elsõ xerografikus kép
24
Technika 2009/1
„Az információ hatékony felhasználása kulcsfontosságú a mai üzleti életben. Chester Carlson találmánya döntötte le azokat a falakat, amelyek az információáramlás útjába álltak. Azóta a tudáshoz való hozzáférés lehetõsége jelentõsen megnõtt, amit alátámaszt az is, hogy 2007-ben 281 exabyte információ keletkezett és cserélt gazdát. A Xerox ma már rendelkezik azzal a szoftvertechnológiával és szolgáltatással, amely képes visszafogni az információ mennyiségét, és segít a magánszemélyeknek, valamint a vállalatoknak, hogy átlássák az információhalmazt, hozzájussanak a tudáshoz, és gyors, sikeres üzleti döntéseket hozzanak” – mondta Sophie Vandebroek, a Xerox vezetõ technológiai igazgatója és a Xerox Innovációs Csoport elnöke. A fotografikus eljárásokat visszautasítva Carlson az elektrosztatikus
töltésekkel és fotovezetõ anyagokkal kísérletezett, amelyek elektromos tulajdonságai fény hatására megváltoznak. Az eljárást xerográfiának nevezte el. A szó a görög xeros (száraz) és graphein (írás) szavakból ered. Két évtizeddel késõbb egy Haloid névre hallgató Észak-New York-i kis vállalat bátor befektetésének köszönhetõen került a találmány kereskedelmi forgalomba. A cég késõbb Xerox Corporationre változtatta a nevét. Azóta bekövetkezett az információs robbanás, és a vállalat, amely az információ megosztásának kezdeményezõje volt, most ügyfeleinek segít eligazodni az információáradatban. A Xerox folyamatosan figyelemmel kíséri az újításokat, amelyek megteremtik az egyensúlyt a papír alapú és a digitális tartalmak között, és amelyekkel kiszûrhetjük a hasznos információt. A Xerox értékteremtõ tevékenységének része, hogy fejlesztéseit beépíti termékeibe, megoldásaiba és szolgáltatásaiba, felhasználja õket új üzleti lehetõségek megszerzésére, vagy értékesíti, illetve használatba adja õket más vállalatok számára. 2007-ben a társaság világszerte 584 szabadalmi oltalmat szerzett, 5 százalékkal többet, mint 2006-ban. Ha további információra van szüksége a Xerox technológiájával és szabadalmaival kapcsolatban, kérjük, látogasson el a http://www. xerox.com/innovation weboldalra.
INFORMATIKA
Befagyasztott számlák ál-antivírus terjesztéséért Sikerrel indított harcot az amerikai Szövetségi Kereskedelmi Bizottság (FTC) a hamis biztonsági programok terjesztõi ellen: egy marylandi szövetségi bíróság befagyasztotta az Innovative Marketing, Inc. és a ByteHosting Internet Services számláit, miután a Bizottság feljelentette õket ál-antivírusok terjesztéséért. A vád szerint a két vállalat legális cégek és szervezetek – többek közt az Economist, a jéghoki-liga (NHL) és a baseball-liga (MLB) – honlapjainak látogatóit támadta meg oly módon, hogy az oldalakat böngészõk képernyõjén hamis biztonsági riasztásról szóló pop-up ablakok jelentek meg. A kéretlen reklámok aztán egy antivírus szoftver honlapjára invitálták a látogatókat, ahol pedig egy ingyenes fertõzöttség-ellenõrzést javasoltak elvégezni. A vírusszkennelés természetesen valamennyi felhasználó gépén számos veszélyes vírust és fertõzést talált, ezért a honlap sürgõsen egy védelmi szoftver beszerzését javasolta. A honlap az alábbi programokat kínálta 39.95 dollárért: WinFixer, WinAntivirus, DriveCleaner, WinAntispyware, AntivirusXP és XP Antivirus 2008. Természetesen a programok hatástalanok voltak a vírusokkal és a kémprogramokkal szemben, ám mire ezt a felhasználók észrevették, már késõ volt: megdöbbentõ módon több mint egy millió felhasználó dõlt be a csalóknak. „A közel 40 dolláros árnak köszönhetõen az álantivírusok terjesztõi több mint 40 millió dolláros (vagyis mintegy 800 millió forintos) illegális – és adómentes – jövedelemre tettek szert.” – mondja Alex Eckelberry, az álantivírusokat a VIPRE Antivirus és Antispyware, valamint a CounterSpy kémprogram-eltávolítóval nyomon követõ Sunbelt Software ve-
zérigazgatója. A Sunbelt által kiadott havi fertõzöttségi toplistában például gyakori szereplõ volt a WinAntivirus és az Antivirus XP is. A bíróság a két cég számláinak befagyasztása mellett magánszemélyeket is elítélt: Daniel Sundin, Sam Jain, Marc D’Souza, Kristy Ross és James Reno már nem ismeretlenek a hatóságok elõtt: Jain-t például 2005-ben egy kaliforniai bíróság már 3 millió dolláros büntetésre ítélte, mivel hamis Symantec termékeket árult. A cégeket egyébként
változatos helyszínekrõl, például Kijevbõl és Ohioból is irányították. Valamennyi vádlottat eltiltották biztonsági szoftverre utaló domain használatától és regisztrációjától, ami azért érdekes, mert a Sunbelt statisztikái szerint csak az Innovative Marketing közel 1000 ilyen tartalmú domaint regisztráltatott. Az Innovative Marketing által regisztrált domainek listája itt található: http://www.sunbeltsoftware.com/alex/gblog/innovativemarketingsitelist.pdf.
Online-biztonság gyermekeknek A számítástechnika és az internet mindennapjaink meghatározó részévé vált, de az információtechnológián alapuló digitális életmód számos kihívást, veszélyforrást is rejt magában. Az internet elképesztõ mennyiségû információ és tudás valós idejû elérését teszi lehetõvé, a tudománytól kezdve az üzleti információkon át a szórakozásig. A világon elérhetõ széles és a színes tartalom ebbe a virtuális világba helyezõdik át. A gyermekek is sokkal hamarabb ismerkedhetnek meg a világhálóval, a házi feladatok elkészítése mellett online kutathatnak, játszhatnak vagy tarthatják kapcsolatot társaikkal ennek segítségével, ami potenciális veszélyforrásokat is hordoz magában. Az online kockázati tényezõk, a bosszantó pop-up hirdetésektõl kezdve, a vírusok terjesztésén és az adatokkal való visszaélésen át egészen a legkomolyabb bûntényekig (pl. pedofil zaklatás) terjedhetnek, amire a szülõket, a tanárokat és a gyerekeket is fel kell készíteni. Ezt a feladatot vállalta magára a Microsoft az Egyszervolt a Magyar Gyermekkultúráért Alapítvánnyal és a Kék Vonal Gyermekkrízis Alapítvánnyal együttmûködésben, a
Magyarországi Tartalomszolgáltatók Egyesülete, a Honfoglalo.hu és a Fõvárosi Szabó Ervin Könyvtár közremûködésével. A „Helló Háló” névre keresztelt kampány részleteit sajtótájékoztatón ismertették a program alkotói a Fõvárosi Szabó Ervin Könyvtárban, ahol a téma iránt elkötelezett egyéb szervezetek, így az ORFK Bûnmegelõzési osztálya és az Oktatási Hivatal közremûködésével egy kerekasztal beszélgetésen fejtették ki a nézeteiket.
Technika 2009/1
25
ENERGETIKA
Elkerülhetõ a földgázcsapda Az MTA Energetikai Bizottságának véleményét tolmácsolva sokszor és sok helyen elmondtam az elmúlt 3 évben, hogy megítélésünk szerint Magyarország földgázcsapdában van, és úgy kellene alakítani a hazai energiapolitikát, hogy ebbõl a helyzetbõl kikerülhessen az ország. A Parlament által 2008 tavaszán elfogadott energiapolitikai koncepció vitája során többen ütköztünk ebben a tárgyban, mert az akkori – SZDSZ vezette – Gazdasági Minisztérium meghallgatta ugyan az érvelésünket, de véleményének lényege az volt, hogy Magyarországon egyedülállóan jó a földgázelosztó infrastruktúra, amiben nagy üzleti lehetõség van. És ugyan hosszú távon más energiahordozók is szerephez juthatnak, de a következõ 15-20 év – álláspontjuk szerint – egyértelmûen a földgázé lesz, mint ahogy az energetikai fejlesztések az elmúlt két évtizedben is elsõsorban a földgázról szóltak. A legutóbbi földgázellátási válság ugyanakkor nagyon határozottan arra hívja fel a figyelmet, hogy a földgázcsapda veszélyesebb, mint gondoltuk. Az orosz és az ukrán fél harmadik éve játssza ugyanazt a huzavonát január elején, de ilyen hosszú ideig sosem kakaskodtak még, és eddig arra sem volt példa,
26
Technika 2009/1
hogy a gázszállítások hosszú napokra teljesen leálljanak. Jelentõsebb gáztartalékok nélküli országok, mint Szlovákia vagy Szerbia komoly bajba kerültek. A mostani helyzet ékes bizonyítéka annak, amit minden energetikai szakember tud: vezetékes energiahordozó importjától függeni nagyon nagy kiszolgáltatottságot jelent. Óriási szerencsénk, hogy vannak geológiai földgáztárolóink, ahova egész nyáron tesszük le az import földgáz egy részét, és ahonnan most a tartalékok mozgósíthatóak – néhány hétig. Azután ez a forrás is megszûnik, és lakótelepek, családi házak, üzemek, gyárak tömkelege marad fûtés, energiahordozó nélkül, ha addigra az egymással huzakodó orosz és ukrán felek nem állapodnak meg. A Mûegyetemen évek óta azt tanítom a hallgatóimnak: ha a családjuk lakásában, házában van alternatív, nem földgáz alapú tüzelõberendezés, még véletlenül se szereljék le. És ha új házat építenek, feltétlenül készítsenek elõ helyet egy szilárd tüzelõanyagú fûtõberendezésnek is (kandallónak, kályhának, fa- vagy széntüzelésû kazánnak). Egy olyan fontos biztonsági funkciót, mint egy háztartás fûtése nem lehet egyetlen, tartalék nélküli megoldásra bízni.
Norvégiában, ahol az áram gyakorlatilag 100%-a vízerõmûvekbõl származik, van egy törvényi elõírás: annak ellenére, hogy a legtöbb helyen direkt villamos vagy hõszivattyús fûtés van (az olcsó vízerõmûvi áram miatt), kötelezõ minden házban fatüzelésû alternatív fûtõberendezésnek lennie. Ha nincs, nem kap használatba vételi engedélyt a lakás. Az ok egyszerû: a gondoskodó és gondolkodó állam nem engedheti meg állampolgárainak, hogy nyugalmas idõszakokban olyan lakóhelyeket építsenek, amelyek vészhelyzetben nem biztosítják az egészséges, vagy akár az életben maradáshoz szükséges hõmérsékletet. Nálunk több évtizedes politika volt, hogy a legkisebb faluba is gázt kell vinni, és a lehetõ legtöbb háztartást rá kell kötni a gázhálózatra. Mert a földgáznak számos elõnye van. Igaz, a földgáz egy kényelmes energiahordozó: nagyon tiszta, elégetése nem jár hamuképzõdéssel, gyakorlatilag csak vízgõz és széndioxid van a füstgázban. És a gáz jön a vezetéken, nem kell érte messzire menni – ha tényleg jön. És a magyar energiapolitikának van egy másik nagy, ámde kétes „vívmánya”: a sok háztartás és üzem mellett az erõmûvek egy jelentõs része is földgázfüggõ: a hazai áramtermelés harmada szár-
ENERGETIKA
mazik földgáztüzelésû erõmûvekbõl. Ezek a berendezések nagyon impresszívek magas hatásfokukkal és jó szabályozhatóságukkal, de javarészt import földgázt tüzelnek – ennek hiányában viszont jelenleg a drágább olajtartalékot használják. A mostanra hagyományossá vált januári orosz-ukrán gázvita rá kell, hogy ébressze a magyar energiapolitika alakítóit: újra kell gondolni energetikánkat. Olyan energetikára van szükség, ami csökkenti az egyoldalú orosz gázfüggést, és általában is csökkenti a földgáztól való függést, hiszen hazánk összes energiafelhasználásának közel 45%-a származik ma földgázból, ami a legmagasabb érték egész Európában! Mi lehet a megoldás? Sok teendõnk van a hõellátás területén: Igazi, érdemi energiahatékonysági és energiatakarékossági programot kell indítani. A fûtési rendszereket, a nyílászárókat és a hõszigeteléseket át kell vizsgálni, ahol szükséges (nagyon sok he-
AMIT
lyen), fel kell újítani. A megtakarított földgázt ugyanis nem kell importálni! Az épületeink fûtésében szükség van a földgáztól független, alternatív megoldásokra. Tûzifa, faipari hulladékból készített fabrikett, pellet, minden szóba jöhet, ha megújuló (megújított) energiahordozóból származik. Bizonyos településeken segíthet fûtési célú földgázt megtakarítani, ha használjuk a rendelkezésre álló geotermikus energiát, de a fenntarthatóság szempontjából rendkívül fontos, hogy a felhasznált termálvizet vissza kell sajtolni a kõzetbe, mert az különben súlyos környezetszennyezést okozhat. Szintén földgázt takaríthat meg – fõleg nyáron –, ha használati melegvíz elõállítására napkollektorokat használunk. A villamos energia elõállításban ugyanakkor a napenergia sajnos még sokáig nem lesz gazdaságos. Az import földgáz szerepe jelentõsen csökkenthetõ a villamosenergia-termelésben:
FÖLDGÁZ TÉMÁBAN TUDNI KELL
Magyarország évi 14 milliárd köbmétert meghaladó földgázfogyasztása 70 százalékban részesedik az energiaforrások között, hasonló arány csak Angliában és Hollandiában van, ahol viszont jelentõs a saját földgáztermelés. A földgázfogyasztás 45 százaléka – a távfûtéssel együtt – nálunk lakóssági felhasználás, villamosenergia-termelésre évente 3 milliárd köbméter földgázt fogyasztunk. A jelenlegi tendenciák szerint ha nem nõ lényegesen a megújuló és a nukleáris energiatermelés,- gázfogyasztásunk 2030ra 17-18 milliárd köbméterre emelkedhet, 80 százalékban ezt importból kellene fedezni, amihez a gázvezetéki rendszert is fejleszteni kell, egyebek között Ukrajnában is.
Becslések szerint az EU függõsége is az importált gáztól a jelenlegi 41 százalékról 2020-ban 68, 2030-ban 74 százalékra nõ és Oroszország részesedése az európai gázimportban 2030-ra 50 százalékra emelkedhet. Viszont a cseppfolyós földgáz (LNG) újraírhatja a földgáz beszerzés történetét, mert szállításával a földgáz globális termékké válhatna, egységesítené a világpiacot, feleslegessé téve a minden szempontból kockázatos nemzetközi csõvezetékes szállítást. A megfelelõ szállítóhajók 100 millió m3 földgázt tudnak továbbítani minusz 160 fokon, 610.-ére összenyomva. Például Katar és Algéria már minden energiaipari profitját LNG terminálok beruházására fordítja.
Egyetlen számottevõ fosszilis energiahordozó itthon a lignit: érdemes fejleszteni a visontai erõmûvet, hogy az ott rendelkezésre álló lignit magasabb hatásfokkal legyen felhasználható. A vízenergiát a világ legtöbb országában megújuló energiaforrásnak tekintik, itt lenne az ideje – 20 évvel a rendszerváltás után –, hogy a magyar politikai elit is elfogadja, hogy a vízenergia megújuló, még akkor is, ha Dunának hívják a víz forrását. A Duna hajózható állapotban tartása egy-két évtizeden belül úgyis megköveteli, hogy két-három vízlépcsõ épüljön a Duna magyar szakaszán is. És ha van vízlépcsõ, az a legracionálisabb, ha abba vízerõmûvet is beépítünk. Ennek további elõnye lenne, hogy rugalmasan szabályozható erõmûvel bõvülne a magyar rendszer, ami nagyban segítené a – nem szabályozható – szélerõmûvi kapacitások hazai fejlesztését. Kisebb szivattyús tározós vízerõmûvek tovább segíthetnék ezt a törekvést. Sürgõsen meg kell kezdeni új atomerõmûvi blokkok építését, a paksi atomerõmû bõvítését. Az atomerõmû üzemanyaga ugyanis több évre elõre betárolható, akár repülõgépen is szállítható, és különbözõ forrásokból (Oroszországtól függetlenül is) beszerezhetõ, így ellátásbiztonsági szempontból kiemelt jelentõségû. A jelenlegihez hasonló válságok elkerülését segítené természetesen, ha a Testvériség gázvezetéken kívül megépülne a Nabucco vagy a Déli Áramlat vezeték is, vagy ha még nagyobb stratégiai földgáztározónk lenne, de az alapproblémát ezek nem oldják meg: Magyarország már ma is túlzottan függ a földgáztól, amit sürgõsen enyhíteni kellene. Feltéve, hogy a politika célja valóban az ország energiaellátásának biztonságos biztosítása. Dr. Aszódi Attila az MTA Energetikai Bizottságának elnöke, a BME Nukleáris Technikai Intézetének igazgatója Technika 2009/1
27
ENERGETIKA
Eredményes évet zár az RHK Kft.
Látványos sikerek Az elvégzett munka szempontjából eredményes évet zár 2008ban a Radioaktív Hulladékokat Kezelõ Közhasznú Kft. Dr. Hegyháti József, a társaság ügyvezetõ igazgatója számolt be errõl a társaság hagyományos év végi sajtótájékoztatóján.
Mozgalmas éve volt a Radioaktív Hulladékokat Kezelõ Kft-nek, amely a nyáron ünnepelte tizedik születésnapját. A leglátványosabb idei esemény kétségkívül a Bátaapátiban épülõ Nemzeti Radioaktívhulladék-tároló (NRHT) felszíni létesítményének októberi megnyitása volt. Egyelõre itt, a technológiai épületben helyezik el a paksi atomerõmûben keletkezett kis és közepes aktivitású radioaktív hulladékokat. A hordók így közelebb kerülnek a végleges elhelyezéshez, miközben jelentõs tárolási kapacitás szabadul fel az erõmûben. A tároló elsõ két felszín alatti, végleges elhelyezésre alkalmas kamrája 2010 után készül el. A hordók pedig a további szükséges engedélyek megszerzését követõen kerülhetnek végsõ helyükre. Emlékezetes volt, hogy a megnyitó elõtt néhány nappal Dale E. Klein, az Amerikai Egyesült Államok Nukleáris Biztonsági Hatóságának (US NRC) elnöke is elismerõen szólt ittjártakor a létesítményrõl. Kijelentette, hogy Magyarország jelentõs lépéseket tett nem csak a villamosenergia-termelés, de a hulladék elhelyezés te-
28
Technika 2009/1
rén is, és külön megdicsérte a tároló õrzés-védelmét. December 2-án egyébként megérkezett az elsõ 16 hordó a paksi atomerõmûbõl. A paksi Kiégett Kazetták Átmeneti Tárolója (KKÁT) idén is zavartalanul, üzembiztosan látta el feladatát, a paksi atomerõmû elhasznált fûtõelemeinek ideiglenes tárolását. A reaktorok szomszédságában található létesítményben ötven évig „pihentetik” a kazettákat. Az épület egy több modulból álló, az atomerõmû igényeihez igazítható kapacitású tároló jelenleg 5587 kazetta „átmeneti szállása”. Az elkövetkezõ három évben további bõvítés kezdõdik, 2011-ig négy újabb kamra épül majd, amelyhez az anyagi fedezetet – csakúgy, mint a többi projekthez – a Központi Nukleáris Pénzügyi Alap nyújtja. Az RHK Kft. másik projektje a nagy aktivitású hulladékok végleges elhelyezését segíti elõ. A Nyugat-Mecsekben már megtalálták a kutatók azt a kõzetet, amely alkalmas lehet a további vizsgálatokra, és majdan akár a tároló befogadására is. Habár ez a kutatás a társaság egyéb prioritásai miatt néhány éve
lelassult, a szakembereknek továbbra is meggyõzõdése, hogy Magyarországnak szüksége van egy nagy aktivitású végleges tárolóra. Mivel itt az atomerõmû elhasznált fûtõelemeinek befogadása a cél, kizárólag mély geológiai létesítmény jöhet szóba, amelyet az említett kõzetbe, az agyagkõbe vájnának. A térségben az elkövetkezõ években felgyorsuló felszíni munkálatokra, majd ezt követõen egy földalatti kutatólaboratórium létesítésére lehet számítani. A hazai radioaktívhulladék-tárolás fontos helyszíne a Pest megyei Püspökszilágyon található Radioaktív Hulladék Feldolgozó és Tároló (RHFT) is. Az itt elhelyezett kis- és közepes aktivitású hulladékokat nem az atomerõmû termeli, hanem olyan intézmények, amelyek mûködésük során szintén felhasználnak radioaktív anyagokat. Ezt a létesítményt több évtizede biztonságos mûködés jellemzi. A tároló több mint harminc éves mûködése során megtelt, ám a hazai intézményekben keletkezõ hulladékok elhelyezése változatlanul fontos feladat maradt. Éppen ezért további szabad térfogatot kell biztosítani a létesítményben. A kellõ tapasztalatok megszerzése érdekében 2007 áprilisában demonstrációs programot kezdett az RHK Kft. A biztonságnövelõ és térfogat-felszabadító feladatok bonyolítása négy medence bevonásával zajlik. Jelenleg a program eredményeinek értékelése és a jövõbeli feladatok meghatározása folyik. A radioaktív hulladékok tárolásával kapcsolatos fejleményeket mindig kiemelt hírként kezeli a lakosság. Ezért is tartja fontosnak az RHK Kft., hogy az ilyen jellegû projektek környezetében élõk a lehetõ legrészletesebb és legpontosabb információhoz jussanak. A társaság által üzemeltetett tárolók és kutatási területek vonzáskörzetében mûködõ települési társulások a föntebb vázolt folyamatok miatt szintén mozgalmas évet zártak.
ENERGETIKA
Jól jött a gázkorlátozás nehéz napjaiban
Paksi blokkok emelt teljesítményen December elejétõl megemelkedett a Paksi Atomerõmû teljesítménye, miután október 31-tõl a 3. blokk 104 százalékos teljesítményre állt és december 5-tõl a 2. blokk 108 százalékos teljesítményt ért el. Ezt megelõzõen 2006-ban a 4. blokkon, 2007-ben az 1. blokkon történt meg a teljesítménynövelés, változatlan biztonsági feltételek mellett. A kedvezõ nemzetközi, elsõsorban finn tapasztalatok alapján a Paksi Atomerõmû szakemberei 2001-ben indították projektüket a blokkok teljesítményének növelésére, azzal a céllal, hogy a blokkok hõteljesítményét 107-108, a villamos teljesítményüket a névleges 440 MW-rõl 500 MW-re emeljék. Ennek lehetõségét számos tudományos és mûszaki vizsgálat igazolta, köztük egy új típusú üzemanyag bevezetése. A 4. blokk 2006 júliusában a vonatkozó engedély birtokában az éves fõjavítás után indult vissza 104 százalékos teljesítménnyel, amit két hónapos próbaüzemelés követett, ezután állt át 108 százalékra. Hasonló eljárással emelték az 1. blokk kibocsátását. Tavaly viszont már egyszerre két blokk teljesítmény növelésén dolgoztak a szakemberek. A 2. blokkon a 108 százalék érdekében ki kellett cserélni mind a hat fõ keringtetõ szivattyú járókerekét és tengelyét is, amire a többi blokknál nem volt szükség, mert a fõvízkör forgalma megfelelt a biztonsági követelményeknek. Így a teljesítmény növelés lehetségessé vált a 2. blokkon. Ennek a blokknak a példája is mutatta, hogy a négy blokk átalakítása nem jelentett ru-
Az USA-ban az utóbbi idõben 1600 MW-tal bõvítették az atomerõmûvek kapacitását, 2010-ig további 8000 MW bõvítés a terv. Spanyolországban az eddigi bõvítés 578 MW. Az ugyancsak paksi, VVER-440/213-as blokkjainak teljesítményét a finnországi, Loviisai Atomerõmû 440 MWról 510 MW-ra emelte.
tin feladatot a paksi szakembereknek, minden blokk más és más megoldást igényelt. Ezt a 3. blokk is igazolja, amelyet csak két lépésben sikerül átalakítani az emelt teljesítményhez. Most az összes átalakítás elvégzése után 4 százalékkal nõtt a teljesítmény, a turbinához kapcsolódó átalakításokat viszont, nagy idõigényük miatt csak egy hosszú fõjavítás alatt végezhetik el, amire egyébként még az idén sor kerül. Ekkor alakítják át a turbina szabályzórendszerét és hajtják végre a turbina fuvókakoszorújának a cseréjét. Ma a világban a nukleáris ipar versenyképességének javítása a re-
aktorteljesítmény megalapozott növelésével érhetõ el. Például az USA-ban ezzel új atomerõmûvek építése nélkül 10 százalékkal növelték a nukleáris energiatermelést. A szakemberek szerint a Paksi Atomerõmû teljesítmény növelése nem hat számottevõen a berendezések öregedésére, így nem befolyásolja a blokkok tervezett üzemidõ hoszabbítását. A paksi teljesítménynövelés és üzemidõ hosszabbítás indokoltságát emeli hazánk törekvése az energiaellátás biztonságának növelésére. A nemrégi földgáz-szállítási problémák közepette nagy biztonságot adott az ország villamosenergiájának 40 százalékát szolgáltató, biztonságosan beszerezhetõ nukleáris üzemanyaggal mûködõ paksi atomerõmû. Sõt, remélhetõen a konfliktus közelebb hozza a döntést is az új blokkok építésérõl, mely blokkok mûködtetésére – amit a sikeres teljesítménynövelés is bizonyít – Magyarország kitûnõ szakembergárdával rendelkezik. K. F. Technika 2009/1
29
ÛRKUTATÁS
S O R O Z A T
A világban az ûrkutatás a mai tudomány egyik legfontosabb területe, mivel nemcsak az alapés alkalmazott kutatást foglalja magában, hanem idetartozik még az ûrkutatáshoz szükséges technikai eszközök fejlesztése, gyártása, alkalmazása is. Magyarország elsôsorban az alkalmazott kutatási témák kidolgozásában és eszközök fejlesztésében, gyártásában és az alkalmazási feladatokban vállal szerepet. Hogy milyen területen, kik és min dolgoznak? – ennek megismertetéséhez szeretnénk hozzájárulni a Magyar Ûrkutatási Iroda segítségével.
Rádióhullámok szcintillációja és a navigáció BEVEZETÉS A mesterséges holdakkal történõ navigáció lényegesen megkönnyítette a tájékozódást mind a szárazföldön, mind a vízen és a levegõben. Ennek azonban, mint általában mindennek, megvannak a hátrányai is. Mindenekelõtt az a körülmény, hogy a helymeghatározást lehetõvé tevõ és mesterséges holdak által kibocsátott rádióhullámok a légkörön keresztül jutnak el a vétel helyéig, amelynek a helyzetét (földrajzi koordinátáit) meg akarjuk határozni. A légkör felsõ részében azonban az elektromosan semleges atomokon, molekulákon kívül elektromos töltéssel rendelkezõ részecskék, ionok és elektronok is vannak. (A felsõ légkörnek ezt a részét ionoszférának nevezzük). Ezek keletkezését a Nap rövidhullámú sugárzása idézi elõ. Ugyanis a Nap által kibocsátott sugárzásnak csak az a része okozhat ionizációt, amelyben elegendõ energia terjed ahhoz, hogy egy elektront leválasszon az atom, vagy molekula elektronburkából. Ez a feltétel pedig csak mintegy 160 nm-nél rövidebb hullámhosszúságú sugárzás esetén teljesül. A rádióhullámok terjedését ezek az elektromos töltéssel rendelkezõ részecskék befolyásolják. Az ionizáció során kialakuló ionoszférában azonban a töltésképzõdés, a töltések semlegesítõdése és elszállítódása eredményeként kialakuló ionsûrûség, illetve a vele azonos nagyságú elektronsûrûség eloszlása nem homogén, benne
30
Technika 2009/1
környezetüktõl eltérõ elektronsûrûségû irregularitások jönnek létre. Ezeket az ionoszférikus irregularitásokat különbözõ folyamatok hozzák létre, pl. a töltéssel rendelkezõ részecskék mozgása és a geomágneses tér közötti kölcsönhatás (Lorentz erõ) különbözõ méretû irregularitásokat okozó hatása, amely a légköri hullámok függõleges hullámhosszától függõen különbözõ mértékû szélnyírást (szélsebesség magassággal történõ változása), turbulenciát, plazma instabilitást (Rayleigh-Taylor, Perkins, Kelvin-Helmholtz, ExB instabilitás) hoz létre. Ezek az elektronsûrûségben mutatkozó irregularitások a levegõben kialakuló különbözõ sûrûségû és a levegõ mozgásával vándorló légtestecskékhez hasonló módon hatnak. A levegõ sûrûségében jelentkezõ irregularitások a fény erõsségének a fluktuációját, ingadozását idézik elõ. Ezt a jelenséget a legszemléletesebben az éjszakai égbolton a csillagok „pislogása-”, „hunyorgása”ként észlelhetjük, amelyet az optikában szcintillációnak neveznek. A rádióhullámok a fényhez hasonlóan elektromágneses hullámok, terjedésüknél az elektronsûrûség ingadozásai a fényhez hasonlóan a rádióhullámok amplitúdójának, fázisának különbözõ periódusú változásait, (ionoszférikus) szcintillációt hoznak létre. A rádiócsillagok esetében, amelyek rádióhullámokat bocsátanak ki, mint pl. a Nap is, ugyanez a jelenség lép fel. A rádió-
hullámoknál fellépõ szcintillációt úgy is értelmezhetjük, mint egy diffrakciós rács által létrehozott jelenséget. Addig, amíg a távközlés, hírközlés nagyobb hullámhosszakon történt, mint még az 1960-as években is (a rádiókészülékek csak hosszú, közép és rövidhullámú sávokon mûködtek) a rádióadóállomások által használt rádióhullámok hullámhosszúsága (< 1 km –10 m) általában nagyobb volt, mint az ionoszférikus irregularitások mérete. Ennek következtében az irregularitások hatása sem volt akkora jelentõségû, mint napjainkban, amikor különösen a mesterséges holdakkal történõ információközlés, adatvétel 0.1 mes hullámhosszúságokon történik. Amikor a navigációban a földrajzi helymeghatározásnál egyre nagyobb pontosságra törekszünk, a szcintilláció hatásától nem tekinthetünk el (Carrano et al., 2009). Ez a helyzet elsõsorban az ionoszféra zavart állapotára vonatkozik. A zavart keltheti geomágneses (magnetoszférikus) vihar, amely a naptevékenység megerõsödésével áll kapcsolatban, de a légkörön belüli okokra is visszavezethetõ zavarok is felléphetnek (szélnyírás, plazma-instabiitások). AZ
IONOSZFÉRIKUS SZCINTILLÁ-
CIÓ KELETKEZÉSE, MEGJELENÉSI FORMÁJA Az ionoszférikus szcintillációt elõidézõ ionoszférikus irregularitások keletkezésének me-
ÛRKUTATÁS
chanizmusát a következõképpen lehet elképzelni (Argo, P. E. és Kelley, M. C., 2001). Az egyenlítõi spread F esetében naplemente felé, a terminátor közelében az F réteg a dinamo effektus következtében létrejött NY-K irányú elektromos tér és a geomágneses tér (x ) hatására emelkedni, majd ezt követõen az elektromos tér csökkenésével süllyedni kezd. Ebben a stádiumban az F réteg alsó részén spread F észlelhetõ az ott a Rayleigh-Taylor instabilitás révén keletkezõ plazma buborékok (csökkent elektronsûrûségû „oszlopok”) következményeként. Ezek felfelé mozognak 100-500 ms-1 sebességgel akár 1500 km magasságig, miközben az ionoszférának ez a zavart zónája (kelet-nyugati irányú kiterjedése több ezer km, míg az egyes buborékok közötti távolság 10-100 km) éjfél felé vándorol, vagyis az irregularitások kelet-nyugati irányban mozognak. Az ionoszférában az irregularitások fókuszálják a rádióhullámokat, ennek következtében fading jön létre, amely az irregularitások mozgása miatt a fading driftjét (mozgását) idézi elõ. A szcintillációs fading hirtelen kezdõdik és hirtelen hal el (1. ábra). A változások általában több mint 10 percig koherensek maradnak.
1. Ábra. Ionoszférikus szcintilláció
A rádióhullámok szcintillációjával hozhatók kapcsolatba azok a jelingadozások, amelyek a navigációt szolgáló mesterséges holdak jeleinek szint- és fázissingadozásainak formájában jelennek meg (Johnson, 2003). A megfelelõ szoftver birtokában a készülékekkel (GPS vevõkészülék) regisztrált jelek alapján meghatározhatók a vételi hely földrajzi koordinátái a vevõkészü-
lékek minõségétõl függõ pontossággal. A szcintilláció a háttérzajjal együtt megjelenik a koordináták (északi, keleti és magassági) átlagtól való eltérésének értékeiben is (2. ábra). Az állandóan
2. Ábra. Koordináta ingadozások a függõleges komponensben napi átlagok alapján a soproni permanens GPS állomáson (Földmérési és Távközlési Intézet, Budapest, www.gpsnet.hu)
mûködõ készülékkel ellátott un. permanens állomások adatsorainál az ionoszférikus irregularitások hatását csak úgy lehet kimutatni, ha két szomszédos állomás adatsorát összehasonlítjuk. Azok a változások tulajdoníthatók ionoszférikus eredetûnek, amelyek két szomszédos állomás adatsoraiban egymással megegyeznek. Ez természetesen annak a feltételezésével jár, hogy az ionoszférikus hatás két szomszédos állomáson ugyanaz. Azt ugyanis kevésbé lehet feltételezni, hogy a háttérzaj lenne egyforma a két szomszédos állomáson. Figyelembe kell venni azt is, hogy a feldolgozásnál a koordinátákat több - az MTA Geodéziai és Geofizikai Kutatóintézet permanens GPS állomása esetében – 9 és 13 között változó számú, egyidejûleg a horizont felett tartózkodó és különbözõ pályán keringõ mesterséges hold jeleinek alapján határozzák meg. Az amplitúdó- és a fázisszcintilláció sem különböztethetõ meg. Az ionoszférikus hatások leginkább a függõleges összetevõben tanulmányozhatók. Mivel a jeladó az ionoszféra felett helyezkedik el, a függõleges koordináta ingadozásaiban a növekedés a jel ionoszféra által történõ csillapításának a
csökkenését, a csökkenés a csillapítás növekedését jelzi. A koordináta ingadozások és további adatok (észlelések száma, ciklusugrás, több utas terjedés, mûhold pályák, mûholdszám, jel/zaj viszony) meghatározását a magyarországi permanens GPS állomásokra a Földmérési és Távérzékelési Intézetben végzik. A koordináta ingadozások idõsorai napi és heti felbontásban állnak rendelkezésre. KOORDINÁTA
INGADOZÁSOK
NAGYSÁGÁNAK IDÕ- ÉS TÉRBELI
Ha a koordináta ingadozások idõbeli változásait kívánjuk áttekinteni, elõször a jel/zaj viszony nagyságával kell foglalkozni. Egyes állomások koordináta ingadozásait összehasonlítva már szemmel látható a jel/zaj viszony különbözõsége, amelynek megítéléséhez segítséget nyújt a Földmérési és Távérzékelési Intézet által minden magyarországi GPS állomásra megállapított jel/zaj viszony. A jel/zaj viszony a GPS mesterséges holdak két frekvencián (1.5 és 1.2 GHz) sugárzott jelei közül a nagyobb frekvencia felhasználásával kapott koordináta ingadozások esetén nagyobb. A jel/zaj viszony a mesterséges hold magassági szögének a csökkenésével növekszik. A koordináta ingadozások heti felbontású idõsora a soproni állomás mérései alapján 2007-ben nyári maximumot és a téli hónapokra esõ minimumot mutatnak. Ez a tendencia 2008-ban is megvolt, de kevésbé kifejezett. Ugyanez a helyzet más permanens GPS állomások esetében is, de a megvizsgált állomások nagyobb része vagy ezzel ellentétes évszakos változást, vagy egyáltalában nem mutatott évszakos változást. Az viszont sok esetben elõfordult, hogy a függõleges koordináta változásai nem, de az északi és a keleti komponens ingado-
VÁLTOZÁSA
Technika 2009/1
31
ÛRKUTATÁS
zásai jelentõs évszakos változást mutatnak. Ugyanakkor egyes állomások esetében hosszú idõtartamú változást (drift?) tapasztalhatunk szinte valamennyi állomás egyik, vagy másik komponensében. Ez az áttekintés azt bizonyítja, hogy a helymeghatározás szempontjából a legkedvezõbb idõszakok kiválasztásánál érdemes a kordinátaingadozások évszakos változását is figyelembe venni. Az ionoszférikus szcintilláció idõ- és térbeli változásával kapcsolatban a felhasználói oldal számára fontosabb lehet az ionoszférikus szcintilláció elõfordulási gyakoriságának a változása. Ennek megállapításában segítségünkre lehet az a tény, hogy az ionoszférikus szcintilláció helyileg a sarki fényzóna közelében, tehát magas szélességeken és az egyenlítõ közelében, alacsony szélességeken a leggyakoribb. Ha most figyelembe vesszük azt is, hogy az ionoszféra F tartományában észlelhetõ spread F jelenség, illetve az azt létrehozó ionoszférikus irregularitások is a sarki fényövezet közelében és a mágneses egyenlítõ környezetében a leggyakoribbak, arra a következtetésre juthatunk, hogy a két jelenségnek közös forrása lehet. A spread F jelenség a közepes geomágneses szélességeken is elõfordul, csak kisebb gyakorisággal. Ez alapján várható, hogy ugyanez a helyzet a szcintillációval is. A scintilláció napi változása nyáron itt is éjszakai maximumot mutat, de ezenkívül egy második maximum is jelentkezik a nyári délelõtti órákban (Hajkowicz és Minakoshi, 2003). Így abból, hogy a spread F jelenség nappal ritkán fordul elõ, tehát fõleg az éjszakai
E AIDA Ansa-motor Agisys Bausch Distrelec
32
órákra korlátozódik (3. ábra), azt állapíthatjuk meg, hogy az ionoszférikus szcintilláció is gyakrabban fordul elõ éjszaka, mint nappal.
3. ábra. A szcintillációt okoró, ionoszférikus irregularitásokkal kapcsolatba hozható spread F jelenség elõfordulási gyakoriságának napi változása
Az évszakos változást tekintve a spread F elõfordulási gyakorisága geomágneses tevékenység szempontjából nyugodt idõszakokat tekintve télen nagyobb, mint nyáron (4. ábra). Ennek megfelelõen a szcintilláció esetében is ezt várhatjuk. Az elõzõek-
a geomágneses tevékenység növekedésével csökken, a legkevésbé a nyári hónapokban. A fentiekben alkalmazott azonosítás alapján ez azt jelentené, hogy a geomágneses tevékenység növekedésével a szcintilláció intenzitása is csökkenne. Az ionoszférában a geomágneses substormokat kísérõ sarki fényöv abszorpció idõtartama 30 perc nagyságrendû és a rádióhullámok abszorpciója elérheti a 3 dB értéket is. Több napig is eltart a pólussapka abszorpciónak (PCA) nevezett jelenség, amely a rádióhullámok > 3 dB nagyságú abszorpcióját is elõidézheti. Ezek a sarki fény övezet közelében megnövekedett geomágneses tevékenység esetén jelentkezõ ionoszférikus zavarok nagy mértékben megnövekedett szintillációval járnak és jelentõs mértékben befolyásolhatják azoknak a GPS holdaknak a jeleit, amelyeknek a pályája nagy inklinációjú, vagyis a hold nagy mágneses szélességekig is eljut. Bencze Pál MTA Geodéziai és Geofizikai Kutatóintézet, 9401 Sopron, Pf. 5.
4. Ábra. Az ionoszférikus szcintillációval kapcsolatba hozható spread F elõfordulási gyakoriságának évszakos változása.
ben leírtak arra engednek következtetni, hogy a koordináta ingadozások évszakos változása ionoszférikus irregularitásokra vezethetõ vissza (az irregularitások gyakoriságának a növekedése a jel „moduláció”-jának elmélyülését idézheti elõ egyszerre több mesterséges hold jeleinek szuperpoziciója következtében). A spread F jelenség elõfordulása
Irodalom Argo, P. E., Kelley, M. C., Digital ionosonde observations during equatorial spread F. J. Geophys. Res., 91, 5539, 2001. Carrano, Ch. S., Bridgewood, C. T., Groves, K. M., Impacts of ionospheric suntillation on GPS positioning accuracy, Sixth Symposium on Space Weather, 2009. Hajkowecz, L. A., Minakoshi, H., Midlatitude ionospheric scintillation anomaly in the Far-East. Ann. Geophysicae, 21, 577-581, 2003. Johnson, A. L., The effects of ionospheric scintillation on satellite communication. Air University Review, 2003.
SZÁMUNKBAN SZEREPLÕ TÁRSASÁGOK
10 13 15 B1 19
Technika 2009/1
Horn Novamont Paksi Atomerõmû RHK Kft. Sicontact
B4 12 29 28 B2
Siemens WNT Xerox Corporation
16 B3 24