GCRI · Передовая промышленность и робототехника

Материаловедение для промышленности

Materials science and chemistry decide what industry can make, how durable products are and what can be recycled. In this field they cover new materials, additive manufacturing feedstocks, recyclability and the chemistry of industrial pollution.

02Заявка

What materials science and chemistry does here.

Materials science and chemistry study the composition, structure and properties of substances and how they react and degrade. They inform the safety of industrial processes, the durability of infrastructure and the availability of critical materials. In industry and robotics, work and skills and trade, resources and supply chains, materials and chemical knowledge supports hazard classification, infrastructure lifetime assessment and substitution planning for scarce inputs. It links industrial accidents and pollution to health and supply chain risk. The canonical description is on STEM Commons.

Material qualification

New alloys, composites and polymers are tested for strength, fatigue, corrosion and processing behaviour under the conditions of each application before use.

Design for recycling

Material combinations and joining methods are chosen so that products can be disassembled and their materials recovered at good quality.

Powder quality for additive manufacturing

Metal powders are characterised for size, shape and contamination because these properties control the quality of printed parts.

03Мониторинг

Field sampling.

Экран, который команда использовала бы для следования этому методу: его показатели, состояния и решения. Названия приведены для примера, а значения иллюстративны.

Field sampling

Industry and robotics · Materials science for industry · Run R-3610

Three sites overdueGCRI · Передовая промышленность и робототехника

Sampling sites

red: result above guideline

Размер круга: стоимость подверженных активов · примерN

Latest results

S-57Overall1.68Ближний
S-19Robot11.25Ниже
S-60Энергетика10.89Выше
S-24Waste7.48Выше

Trend at selected site

Field sampling: the screen’s structure, terms and states for Industry and robotics.Примеры названий и иллюстративные значения; макет, а не запись и не действующая система.
04Данные

Что потребляет метод.

Datasets and records used by materials science and chemistry on this platform, with the role each plays and the label its values carry. Sources are listed in реестре источников.

ДанныеРольМетка
Material test resultsQualificationНАБЛЮДАЕМО
Materials databasesСвойстваСООБЩЕНО
Recycling yield dataВосстановлениеНАБЛЮДАЕМО
05Симулятор

Шок в экономике «затраты-выпуск».

A loss of output in one sector propagates through the technical coefficients to its suppliers and customers, and recovers at the rate you set; the coefficients are teaching values, not national accounts. Teaching model with stated illustrative values, not a prediction.

Меры контроля

Сектор, пострадавший первым (позиция в списке)
0
Масштаб шока
30% её выпуска
Длительность шока
30 дней
Скорость восстановления
0,08 в день
Смоделировано дней
180 дней

Показания

Потерянный выпуск за прогон
0.76% of a year’s output
Итого к прямому (мультипликатор)
1.80 times
Наиболее затронутый другой сектор
Службы
Его пиковая неработоспособность
5.5%
Числа, методы и источники
СекторПиковая неработоспособность (%)Вес выпуска (%)
Сельское хозяйство32.5015.9
Энергетика0.9621.7
Обрабатывающая промышленность0.598.2
Транспорт и порты1.0713.4
Торговля0.6417.2
Службы5.4523.5

Методы

  1. Анализ «затраты-выпуск» Leontief (1936); Miller and Blair (2009), Input-Output Analysis, Cambridge University Press
  2. Модель «затраты-выпуск» с учётом неработоспособности Haimes and Jiang (2001), Journal of Infrastructure Systems 7
  3. Динамическая неработоспособность и восстановление Lian и Haimes (2006), Systems Engineering 9
  4. Веер неопределённости (параметрический метод Монте-Карло) Spiegelhalter, Pearson and Short (2011), Visualising uncertainty about the future, Science 333
  5. Анализ чувствительности по одному фактору (торнадо) Saltelli and others (2008), Global Sensitivity Analysis: The Primer, Wiley

Данные

The model runs on the teaching values set by the controls. To calibrate it for a place, read it against these admitted layers and series, which this page’s map can draw:

  • Морские порты Natural Earth
  • Морские узкие места Nexus (названные проливы и каналы по их опубликованным координатам)
  • Железные дороги Natural Earth
  • Магистральные дороги Natural Earth
Шок в экономике «затраты-выпуск». Иллюстративная учебная модель: она работает на значениях, заданных элементами управления, а не на измеренных данных. Методы: анализ «затраты-выпуск» (Leontief (1936); Miller and Blair (2009), Input-Output Analysis, Cambridge University Press); модель «затраты-выпуск» с учётом нарушения работоспособности (Haimes and Jiang (2001), Journal of Infrastructure Systems 7); динамическое нарушение работоспособности и восстановление (Lian and Haimes (2006), Systems Engineering 9).
06Валидация

Как проверяются результаты.

Measurements are traceable to reference materials and verified through interlaboratory comparison. Simulations are benchmarked against experimental data.

ПроверкаКак это делается
RepeatabilityMaterial tests are repeated across batches
Standard test methodsTests follow recognised standards
End-of-life verificationRecyclability claims are checked with recyclers

Laboratory ageing tests may not reproduce long-term field conditions. Combined exposures and novel substances lack characterisation.

07Методы и доказательная база

How materials science for industry is modelled, measured and tested.

Модель, её допущения, данные и неопределённость в том виде, в каком их проверил бы учёный или инженер. Структуры следуют опубликованным методам. Показанные значения являются иллюстративными, а не результатами.

Модель системы

The couplings between the systems in materials science for industry: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.

++−++ПромышленностьРаботаТорговляСообществаЭкономикаR усиливающаяB балансирующая
Causal loop diagram from the page’s systems; signs show the direction of influence. Illustrative structure for a system dynamics or network model, not estimated couplings.
Руководящие принципы FAIR · GO FAIR и FORCE11W3C PROV · Консорциум Всемирной паутиныРуководство по единообразному учёту неопределённостей · МГЭИКCEOS Analysis Ready Data · Комитет по спутникам наблюдения Земли
09Ведение и сопровождение

Кто ведёт метод.

Advanced Industry and Robotics stewards materials science and chemistry for the Consortium and reviews how it is applied across platforms.

10Вопросы

Вопросы и ответы.

What are the limits of materials science and chemistry in this field?
Laboratory ageing tests may not reproduce long-term field conditions. Combined exposures and novel substances lack characterisation.
Как проверяются результаты?
Measurements are traceable to reference materials and verified through interlaboratory comparison. Simulations are benchmarked against experimental data.
Значения на этой странице реальные?
The data names, roles and checks are real descriptions of practice. The canvas shows a design of the method’s use, not a run; no result is reported here.
Где ещё применяется этот метод?
Observatory Каноническая страница метода перечисляет все применяющие его платформы.
ОтчётыВнести вклад

Поделитесь доказательствами с этой страницы.

Отчёты is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

GCRIПередовая промышленность и робототехникаЭкспоненциальные технологииГлобальные отраслевые риски и устойчивость

Никогда не отправляйте персональные данные, сведения о чувствительной инфраструктуре или то, чем вы не вправе делиться. Материал проходит рассмотрение перед использованием; его отправка не дает авторских или редакционных прав, а спонсорство никогда не покупает выводы.

Передовая промышленность и робототехника

Предложите метод, набор данных или вопрос.

Информация и запросы открыты уже сегодня. Запрос получает номер и указывает следующий шаг; заявки, платежи, выделение вычислительных ресурсов и регистрации открываются только тогда, когда существуют их команда, условия и возможности для проверки.

Правовая информация

Карты, данные и рисунки на этом сайте приводятся для контекста и общей информации. Они не являются советом, прогнозом или предупреждением; ограничения информации изложены в Оговорках и уведомлениях о данных.

The Global Centre for Risk and Innovation

Science · evidence · measurement

Not for profit

Our articles, maps and twins are free to read and free to republish. Readers and partners keep it that way.

Partner with us

Who funds us

GCRI is a not-for-profit institution. To ask who funds a piece of work, use the funding questions form.

Independence

Editors and the expert reviewers named on each article decide what we publish. Funders and partners do not review or approve articles before publication.

Licence

Articles: CC BY 4.0. Figures, maps, twins and data: CC BY 4.0. Other uses: ask through the permissions form.