Программу "Завтра в мире" ведёт Лариса Катышева.
Гость в студии - Александр Фертман, директор по науке, технологиям и образованию Фонда "Сколково".
С ним мы обсуждили, что такое "Индустрия 4.0", что такое новейшие технологии и как они реализуются в мире и в России, в частности.
Что такое передовые технологии? В массовом понимании, когда произносится фраза "технологии XXI века" - это IT-технологии. Да, они составляют значительную часть передовых технологий, но это далеко не всё. И есть европейская программа индустриализации "Industry 4.0" и есть американская "Advanced Manufacturing Programs" . Что внутри этих программ?
А. Фертман: Не могу не сказать о том, что, конечно, не зря в массовом сознании информационные технологии занимают существенное место. Точно так же и в рамках передовых производственных технологий без информационных технологий, без цифровизации программ, которые сейчас разрабатываются в стране, никуда не деться. И они занимают в них существенное место.
Однако, безусловно, кроме мира виртуального, мира цифр, мы с вами едим и потребляем самые разные физические продукты. И вот как производить их быстрее, качественнее, с более высокой точностью, с меньшим количеством отходов, с лучшей энергоэффективностью, вот об этом всём заботятся передовые производственные технологии, формируя новый промышленный уклад. Когда сегодня говорят о новой промышленной революции, во многом это речь о передовых производственных технологиях (это наш вольный или невольный перевод английского термина "advanced manufacturing").
Что находится внутри? В первую очередь, это цифровое проектирование и моделирование . Это технологии, позволяющие создавать цифровых двойников не только самого продукта или, как мы раньше просто переводили чертёж в цифру, пользуясь на компьютере теми программами, которые позволяли нам формировать образ объекта, нет, сегодня и процессы, которые происходят в этом объекте, и моделирование его жизненного цикла, и то, как он будет использоваться, - всё это переводится в цифру, и только тогда приносит по-настоящему большую выгоду.
А можно какой-нибудь пример, чтобы ощутить это?
А. Фертман: Самый известный на сегодня пример в Российской Федерации - проект "Кортеж" , когда создавался образ продукта - нового президентского автомобиля, на базе которого будут созданы и массовые автомобили. Сроки и требования к качеству, понятно, в этом случае были очень жёсткие. Большая часть российской индустрии сказала, что это нереально. Проектировать взялся Петербургский политехнический университет, Инжиниринговый центр его Института передовых производственных технологий под руководством Алексея Ивановича Боровкова . А основным исполнителем стал НАМИ .
И этот проект весь целиком был сначала сделан в цифре. То есть, все испытания, все краш-тесты были сначала промоделированы. Не было натурных испытаний. Первое натурное испытание прошло в начале лета 2016 года в Берлине. Ну, так как всегда хочется проверить созданное на международной арене, на известных полигонах, которые уже проверяли не один подобный автомобиль. И с первого раза этот автомобиль получил высшую оценку по шкале безопасности.
Понятно, что его надо было сделать максимально лёгким, чтобы можно было на него навесить как можно больше защиты. Возникли новые производственные процессы, которые тоже сначала были протестированы в цифре. В общем, даже наши зарубежные партнёры были удивлены тем, как нам удалось быстро и эффектно создать новый автомобиль.
А. Фертман: Безусловно. Материалы являются вторым ключевым элементом передовых производственных технологий. Создание новых материалов является для любой отрасли корневым делом. Без новых материалов переходить к производству новых продуктов сегодня очень тяжело. Мы в какой-то момент даже в Сколково предполагали создавать новый кластер материалов, потому что во всех наших пяти направлениях материалы играют ключевую роль.
Но сегодня материалы должны разрабатываться так же, как разрабатываются конструкции. То есть, во многом в цифровой форме должна существовать возможность развивать материалы и конструкцию одновременно. Такая возможность сегодня в американских нормативах уже заложена, когда 30 процентов времени проекта продукт развивается без фиксации материала. Не так, когда взял из справочника материал наш конструктор, зафиксировал его и из него уже делает конструкцию. Нет. Вы выставляете требования к материалу, и только после этого разрабатываете его вместе с конструкцией. У вас получается единый инженерный объект.
Не придумываете, а что же можно сделать из этой деревяшечки, которая дана, а сначала решаете задачу, а потом приспосабливаете, через какой материал вы можете её реализовать?
А. Фертман: Да. Это очень важная особенность. И, конечно, здесь придётся работать и с нормативной базой, изменять сам процесс сертификации, проводить цифровую сертификацию материалов, сначала проверяя их на кодах и сверяя с теми данными о материалах, которые у нас есть. Такой проект цифровой сертификации запускает сейчас Сколковский институт науки и технологий (Сколтех) в рамках Национальной технологической инициативы.
Но ведь это будет способствовать появлению всё новых и новых материалов?
А. Фертман: Да. Но это есть всё-таки и некая оптимизационная схема, когда вы улучшаете качество материала, делаете его всё подходящим под те функциональные задачи, которые перед вами стоят. Мы надеемся, что удастся разрабатывать материалы не со скоростью материал в 15-20 лет, а чуть побыстрее. Рынок требует сегодня этого.
Раньше действительно материалы разрабатывались с такой уважаемой скоростью, так солидно? К примеру, тот же самый пластик. Сколько над ним бились?
А. Фертман: Разные виды полимеров разрабатывались и по 15, и по 20 лет. Если говорить о металлах, о новых сплавах, то бывали и ещё более длительные циклы. Но сегодня рынок не терпит так долго. Материаловеды, физики, химики, нанотехнологи фактически достают задачи и решения этих задач из наработанного материала. Очень многое было наработано и не использовано за последние 50 лет. Они пытаются оптимизировать существующие материалы. И кое-что из этого удаётся сделать.
То есть, что-то достаётся буквально из столов?
А. Фертман: Я бы не сказал, что буквально достаётся из столов. Идеи достаются из столов. Ведь магистральный путь, как в Советском Союзе, так и в США, в то время сильно конкурировавших, не позволял отвлекаться на мелочи. А вокруг магистрального пути всегда существовало много интересных идей. И эти идеи откладывались в сторону, не всегда развивались. В Штатах больше развивались, в нашей стране меньше развивались. И сейчас на новом витке технологий, когда мы можем работать уже лучше с материалом в проектной форме, я думаю, нам удастся какие-то идеи реализовать из предыдущего поколения.
То есть, вы обращаетесь сейчас к учёным предыдущего поколения?
А. Фертман: Я обращаюсь к связи учёных предыдущего поколения с новым поколением. Невозможно опереться только на людей старшего поколения, но отметать их опыт, безусловно, неграмотно. Надеюсь на то, что они смогут в короткое время передать наработанные навыки, а главное: международную кооперацию, свои связи, своё понимание современного мира - молодым ребятам, потому что моё поколение, поколение 40-45-летних, из науки всё-таки по многим причинам вымыто.
Есть американская программа "Advanced Manufacturing" , есть европейская , разработанная немцами, но она всё-таки считается европейской, "Industrie 4.0" и есть российская Национально-технологическая инициатива. Наша к чему ближе: к европейской или к американской? А те как-то друг от друга отличаются? Или они взаимодействуют между собой? Что здесь происходит?
А. Фертман: Очень важный вопрос. Европейская и американская программы, безусловно, похожи. Они обе опираются на новый цифровой мир, на новый цифровой уклад.
Но есть между ними и очень существенная разница, которая заключается в том, что цели американской программы - это создание высокопроизводительных рабочих мест на территории США и глобальная конкурентоспособность экономики страны. Эти цели очень близки России. На сегодняшний день нам очень не хватает высокопроизводительных рабочих мест и конкурентоспособности во многих отраслях.
Европейская программа нацелена на лидерство Германии во внедрении и разработке киберфизических систем. Здесь на сегодняшний день, сфокусировавшись только на киберфизических системах, нам будет чрезвычайно сложно догонять.
Поэтому программа ("дорожная карта") рабочей группы "Технет" , которая была принята 14 февраля 2017 года на Совете по модернизации, является сплавом из европейской и американской программ . Где-то учитываем опыт и наших китайских коллег . Мы развиваем как цифровые технологии, так и технологии разработки и создания новых материалов, технологии обработки новых материалов, очень модные сегодня аддитивные технологии, технологии промышленного Интернета, технологии связи между компонентами промышленного производства.
Где сейчас в России есть такие точки, где происходит это кипение, где создаётся будущее?
А. Фертман: Никуда не денутся Москва и Санкт-Петербург . Мы работаем в направлении очень хорошей кооперации с Сибирью (Новосибирск, Томск, в последнее время ещё и Иркутск), с Уралом (Екатеринбург). Там очень сильный в промышленных технологиях кластер. И связано это не только с возможностями по разработке, но и индустрия, востребовавшая новые производственные технологии, в Свердловской области очень хорошо развита. Могу сказать, что именно Екатеринбург показал наиболее интересные проекты в области производственных технологий в рамках последнего стартап-тура.
Ну и про Сколково. Что в Сколково в этом направлении сейчас происходит?
А. Фертман: Две вещи, которые я бы хотел отметить. Первая. Понимая, что передовые индустрии, а это преимущественно два направления: ядерные и космические технологии , очень сильно востребуют advanced manufacturing , весь этот набор технологических решений, административно было принято решение об объединении кластеров ядерных и космических технологий. Сегодня он называется кластером передовых производственных, космических и ядерных технологий . И это не просто формальное объединение.
Конечно, никуда не денутся и те направления, которыми мы занимались последние шесть лет. Однако сборка и в какой-то степени инжиниринг всех компаний, которые разрабатывают передовые производственные технологии, технологии цифрового моделирования, технологии автоматизации и роботизации, технологии создания новых материалов, технологии контроля и промышленного Интернета, это их объединение и предложение российской индустрии является, наверное, ключевой вещью для нового кластера.
Есть примеры и в области цифрового проектирования и моделирования. Есть очень интересные решения и в области аддитивных технологий.
Что такое аддитивные технологии?
А. Фертман: Аддитивные технологии - это технологии, которые позволяют не отрезать от целого кусочки для того, чтобы сформировать деталь, а выращивать деталь фактически на пустом месте слой за слоем, добавляя один слой за другим. И для того чтобы процесс создания детали привести в порядок, то есть понять, как он происходит, а это не простая вещь - спекание слой за слоем, у нас компания "КинтехЛаб" разработала программный пакет, позволяющий не только прогнозировать, какие будут физические свойства изготавливаемой детали, но и в процессе изготовления подсказывать производителю, какие изменения требуется внести в производство. Это один из лучших программных пакетов в мире на сегодняшний день, и он продаётся как в РФ, так и за рубежом.
Очень интересна и всем будет понятна история о создании платформы 3D-приложений . Предположим, у вас есть очень сложный объект. Пусть это будет даже ваш дом. Его проект, его визуальное изображение, 3D-модель вашего дома обычно требует достаточно больших компьютерных мощностей. Если вы будете представлять это в виде 3D-приложения, то вы сможете посмотреть довольно детально все конструкции своего дома даже на смартфоне. И компания "ВГТ" ("WGT ") такую платформу для представления сложных объектов малыми компьютерными силами уже разработала и предоставляет её и Росатому, и Ростеху…
Аналоги этого в мире есть?
А. Фертман: Конечно, есть те, кто стараются делать то же самое, но, на наш взгляд, "ВГТ" продвинулась дальше остальных.
Безусловно, нельзя не упомянуть о каких-то материальных технологиях. Например, о технологиях контроля промышленного производства . Компания "Техноавтомат" , например, обратила свой взор на важную для России отрасль нефтедобычи и нефтетранспортировки. Их ультразвуковое устройство позволяет контролировать уровень жидкости в замкнутом нефтепроводе, то, чего раньше делать не удавалось. Совершенно не возмущающим образом определять, какова ситуация с заполненностью нефтепровода или любого другого закрытого объекта.
Важнейшим аспектом является промышленный Интернет . Собирая информацию с динамических систем: станков, турбин, вы можете оптимизировать их действия, уменьшить простои, улучшить эффективность использования. В этом случае вы изменяете свою бизнес-модель, увеличивая количество собираемой информации, используете новые алгоритмы предсказательной аналитики и повышаете выгоду от использования той или иной системы.
Это как раз про то, что развитие этого направления современных технологий оказывает влияние на экономику прямо уже сейчас?
А. Фертман: Да, уже сегодня. И те системы, которые разрабатывают сколковские компании "Signum Winnum", "Твинс технологии", "КРИТ" , используются на современных предприятиях. То есть, они контролируют работу станков, оптимизируют эту работу, уменьшают простои и таким образом реально повышают эффективность экономики предприятия. На 40-50 процентов можно улучшить экономические показатели предприятия при использовании таких систем.
Полностью беседу с гостем программы слушайте в аудиофайле.
Новым направлением на стыке научно-технологической и промышленной политики становится развитие передовых производственных технологий. Лидерами в разработке новых мер и подходов выступают США, некоторые страны ЕС и Китай. В России обсуждение вопросов «новой индустриализации» только начинается. Проблемы есть во всех сопряженных сферах - науки, разработки технологий, а также государственного регулирования. Вместе с тем в научно-технологической сфере в стране накоплен опыт, который, после корректировки, может быть использован для встраивания России в новые технологические ниши.
Направления развития передовых производственных технологий, иногда их также называют «подрывными» или «прорывными», подчеркивая то, что они не совершенствуют, а принципиально меняют структуру производства стали активно обсуждаться в развитых и новых индустриальных странах. Внимание к ним неслучайно: передовые производственные технологии создают новые рынки и целые отрасли, способствуют росту производительности труда, повышению конкурентоспособности.
Более того, нередко их связывают с зарождением следующего экономического уклада: они ведут к сворачиванию массовых производств, индивидуализации товаров, снижению зависимости от дешевых трудовых ресурсов, а развивающиеся цифровые технологии обеспечивают связанность производственных процессов. С технической точки зрения новые производственные технологии ассоциируются в первую очередь с 3D-печатью, интернетом вещей, новыми материалами, робототехникой. Новые производственные технологии определяются скорее как сумма компетенций, нежели через перечень критических технологий. Именно поэтому они регулируются не только мерами промышленной, но и инновационной, научной и образовательной политики.
Тесно связанным с понятием передовых производственных технологий является локализация - то есть размещение новых производств рядом с центрами разработки и дизайна, приближение научных и проектных подразделений к производству. Это особенно характерно для США, где в последнее 10-летие страна потеряла треть промышленного производства из-за переноса его в другие страны. Это стало рассматриваться, в том числе, как угроза национальной безопасности, и потому была поставлена задача локализации. Одновременно акцент был сделан на создании новых институтов - региональных «хабов», занимающихся разработками и прототипированием, и увязывание их в сеть.
Для стран, правительства которых активно включились в процесс разработки мер поддержки новых производственных технологий, причины внимания к ним различны. Так, Германия считает себя глобальным лидером в области производства промышленного оборудования и потому стимул к развитию - растущая конкуренция с США, Индией и Китаем. Соответственно, фокус поддержки - не на создании новых структур, а совершенствование процессов - стандартизации, организации работы, проведения тренингов и нормативно-правового регулирования.
В то же время для Китая проблемой становится растущая стоимость трудовых ресурсов, поэтому развитие передовых производственных технологий рассматривается как одно из средств решения данной задачи. Соответственно, акцент в политике сделан на технологиях, снижающих зависимость от трудовых ресурсов. Несмотря на разность мотиваций, новые производственные технологии - это определенным образом очерченные области исследований и разработок, определенные с той или иной степенью детализации. Так, в США изначально экспертами были определены 11 ключевых областей, которые в дальнейшем были детализированы до 135 технологий, определенных на основе краудсорсинга, к участию в котором были приглашены только представители частного сектора.
В стратегических документах стран-лидеров по развитию передовых производственных технологий Россия рассматривается только как растущий рынок для новой продукции. Действительно, начиная с 2010 г. Россия расширяет закупки производственного оборудования, и планируется, что она останется одним из основных импортеров. Вместе с тем в России может быть найдена собственная ниша для развития. Основание для таких предположений - имеющиеся заделы в области математического моделирования, разработки новых материалов. Ряд экспертов называют потенциально выигрышными биомедицинское направление и сферу IT. Согласно оптимистичному прогнозу ЦМАКП, по основным направлениям развития передовых производственных технологий, кроме гибких производственных линий - отставание от мировых трендов на десятилетие и роботов-андроидов - Россия не представлена на технологической карте до 2030 г., горизонт развития в России совпадает с мировым.
Однако хотя бы примерного согласованного перечня приоритетов в этой сфере в России нет, не говоря уже о краудсорсинге промышленных компаний, хотя интерес правительства к этому направлению растет. Пока передовые производственные технологии рассматриваются в узких рамках промышленной политики либо точечных мер. Так, в настоящее время гипертрофированное внимание стало уделяться развитию инжиниринга, однако с акцентом на создание таких центров при вузах. Это, по крайней мере, недостаточно, поскольку в вузах нет необходимых компетенций для того, чтобы организовать у себя центры полного цикла производства, от инжиниринга до продвижения готовых продуктов. Вне обсуждаемого контекста находятся и инструменты, связанные со стимулированием связей науки и ее практических приложений.
Между тем за рубежом регулирование развития новых производственных технологий рассматривается в значительной мере в рамках научной и инновационной политики. Отсюда - и те меры поддержки, которые выбирают государства. В качестве основных направлений изменений можно отметить следующие:
Технологические приоритеты превращаются в ориентир, не предполагая жесткого финансирования именно по выделенным темам. Они определяются не только на основе специально организованной экспертизы или прогнозных исследований, но и краудсорсинга. Такие приоритеты предназначены скорее для последующего мониторинга развития, а не для структурирования по ним программ или центров.
Одной из наиболее распространенных форм поддержки развития новых производственных технологий становятся консорциумы. В их состав входят компании, университеты, региональные органы власти, сервисные и консалтинговые организации. Финансирование обеспечивается, в том числе, из федерального бюджета, однако лидирующая роль принадлежит промышленности. Именно компании предоставляют софинансирование, которое составляет, как правило, более половины суммарного бюджета консорциумов.
Следует также отметить такие особенности консорциумов, как: Фокус на прототипирование и расширение производства. Сетевой тип взаимодействия. Обязательное партнерство с научными и образовательными учреждениями. Бессрочный характер деятельности: предполагается, что после прекращения бюджетного финансирования консорциумы продолжат работу.
В качестве примеров можно привести создаваемые в США Институты в рамках Национальной сети производственных инноваций, «Заводы будущего», финансируемые ЕС на основе государственно-частного партнерства, а также «Центры катапультирования» в Великобритании. В ходе реализации инициатив проводится диагностический мониторинг или диагностический контроль. Его основная цель - выявление проблем и выработка решений для их корректировки, а не оценка достижения заранее сформулированных целей.
В России также накоплен определенный опыт реализации инициатив, которые могут способствовать формированию консорциумов в области передовых производственных технологий. Первый опыт - в 2002 г. была инициирована программа мегапроектов - важнейших инновационных проектов государственного значения. Это крупные проекты, выполнявшиеся коллективами, объединяющими представителей науки и промышленности. Проекты должны были решать ключевые проблемы конкурентоспособности, в том числе снижения издержек производства за счет ресурсосбережения. Мегапроекты отбирались в значительной мере на основе консенсуса представителей науки и бизнеса, их внебюджетное финансирование должно было составлять 60%. Системной оценки итогов их работы нет, однако по формальным показателям мегапроекты были признаны бюджетно эффективными. Данный опыт, в том числе в части мониторинга проектов, может быть пересмотрен с точки зрения возможности его использования для развития передовых производственных технологий.
Второй потенциальный инструмент - технологические платформы. Через них возможна мобилизация компаний для определения критических областей, необходимых для развития передовых производственных технологий. Кроме того, как показывает опыт Европейских технологических платформ, из них могут вырастать консорциумы при лидирующей роли крупных компаний.
В то же время пока проблемные аспекты доминируют, причем как в сфере науки, так и инноваций. Во-первых, согласно обзору компании Thomson Reuters, обнародованному в 2013 г., Россия не входит в группы лидеров ни по одному из ста наиболее перспективных научно-технологических направлений. Во-вторых, в мире происходит переход к трансдисциплинарным исследованиям, которые лежат в основе развития многих передовых технологий, а в России еще только обсуждают важность междисциплинарности.
Принципы бюджетной поддержки разработки технологий также требуют серьезной коррекции: пока практикуется финансирование выпуска новых образцов, а не системного обновления технологий. Кроме того, проводимая в настоящее время политика «принуждения к инновациям» в отсутствии на них экономического спроса также играет скорее отрицательную роль. Поэтому определяя стратегию и меры развития передовых производственных технологий, важно учитывать имеющиеся ограничения, включая кадровую ситуацию в российской науке.
Россия – одна из крупнейших мировых стран, способная вести передовые разработки в самых разных отраслях техники и производства. В последние годы появилось немало успешных проектов с использованием новейших российских технологий.
Компанией «Вокорд» придумана инновационная система по распознаванию лиц. Она подходит для смартфонов и прочих гаджетов. Их конкурентами являются крупные рыночные компании Самсунг и Эппл. Но у последних пока есть серьезные трудности и недоработки. Например, самсунговский смартфон можно легко разблокировать, поднеся к нему снимок владельца, скачанный из социальных сетей. Поэтому российская разработка вызывает к себе большой интерес. «Вокород» пророчит, что у их новинки есть большие перспективы.
Российской компанией был успешно разработан облачный сервис беспилотников. Он называется Le Talo Robotics. В нем есть вся статистика по работе дрона. Используя его, можно легко оценивать состояние устройства и выявлять появляющиеся неполадки. Также учеными уже придумана зарядная станция для беспилотников, вызвавшая любопытство у многих инвесторов.
Отечественный принтер печатает изделия при помощи электронно-лучевых технологий. Оборудование создала томская компания «ТЭТА», а разработки проекта велись в Томском политехническом университете и Институте физики прочности и материаловедения.
У принтера есть возможность брать в работу сплавы, меняющие свои свойства при контакте с воздухом. Что касается размеров, то они могут быть самыми разными.
Разработчики планируют активно использовать инновацию также в судостроении и машиностроении
Экзоскелет
С помощью новых технологий российские ученые придумали «носимого человеком робота», который носит название ExoAtlet. Его предназначение – реабилитация пациентов со следующими проблемами:
- неудачные операции;
- травмы;
- постинсультные состояния.
Такой робот помогает больному в самостоятельном передвижении, ускоряет процессы восстановления.
Это транспортное средство, работающее исключительно на солнечной энергии. Автомобиль получает ее за счет солнечных панелей, общая площадь которых составляет 4 кв. м. Корпус выполнен из композитного материала, используемого также в космическом производстве и ракетостроении.
Созданием солнцемобиля занимаются специалисты в Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого. Проект активно поддерживается российским Министерством промышленности и торговли, а также «Лабораторией Касперского».
Московским техническим институтом представлено уникальное новое изобретение – шлем виртуальной реальности, оснащенный встроенным интеллектом. Он подходит для использования в самых разных отраслях. Среди них:
- развлекательная индустрия;
- образование;
- медицина;
- искусство;
- оборона.
Создатели утверждают, что шлем превзошел зарубежные аналоги по всем техническим характеристикам.
Крупнейшие корпорации из силиконовой долины заняты созданием транспортных средств, умеющих летать. Наша страна тоже не отстает и готовится выпустить похожие аппараты. Компания Hoversurf изобрела летающий мотоцикл «Скорпион-3», развивающий скорость 320 км/ч. Он обладает способностью сохранять подзарядку до 450 км. Новая российская технология будущего уже вызвала интерес со стороны зарубежья.
Научные сотрудники Томского политехнического университета разрабатывают уникальные технологии, обеспечивающие беспроводную передачу энергии посредством мобильной связи на внушительные расстояния. При этом планируется использовать связи пятого поколения. Согласно придуманному алгоритму, передача энергии будет происходить от одного устройства к другому вместе с радиосигналом. Сейчас эту инновацию проверяют на эффективность.
Среди новейших российских технологий и разработок ─конструктор BiTronics. Его предназначение – изучать человеческие биосигналы. К примеру, возможно создание человеко-машинных интерфейсов управления.
Дополнительные отрасли использования:
- изучение роботехники, физико-математических наук у школьников;
- улучшение спортивных сенсоров, пульсометров и других устройств.
В дальнейшем возможно выведение продукта на международный уровень.
В компании «Моторика» создаются высокоэффективные методики для протезирования конечностей с уникальным дизайном. Ими создана инновация, позволяющая человеку с травмой вернуть верхней конечности функцию хвата. Она называется активный тяговый протез. В него можно встраивать устройства, чтобы обеспечить беспроводной доступ в интернет. Выведение данных происходит на дисплей, который располагается на предплечье.
Цена такого изделия на порядок ниже, чем у иностранных разработок. В отдельных случаях государство предоставляет компенсацию, и получить протез можно абсолютно бесплатно.
Современные самолеты преодолевают большие расстояния, но на них затрачивается немало времени. Российский авиационный научный центр занялся работами по созданию сверхзвуковых авиалайнеров. Для этого активно привлекаются сторонние специалисты, так как спектр задач очень широк. По предварительным оценкам, новые самолеты будут издавать шумы, сравнимые с шумами обычных гражданских самолетов.
Перед учеными стоят следующие задачи:
- разработка предварительной конструктивно-силовой схемы планера;
- выбор основных конструкционных материалов;
- оценка характеристик двигателей;
- выстраивание необходимой тепловой защиты аппарата;
- выработка требований к измерительным средствам.
Сверхзвуковые самолеты будут способны совершать трансатлантические перелет всего за пару часов.
Робот-вездеход
Полезным отечественным стартапом стало устройство Anywalker.Оно представляет собой небольшого робота, способного самостоятельно передвигаться. Также Anywalker нажимает на кнопки и открывает двери, перемещается по лестницам.
Разработан план по масштабированию производства подобных устройств до одной тысячи экземпляров ежегодно.
Это устройство, которое обеспечивает прямой квантовый канал обмена информации между двумя абонентами. Данное изобретение разрабатывается учеными физического факультета в Московском государственном университете. Разговоры по такому устройству будут полностью защищенными от «подслушиваний». Для этого нужно, чтобы телефоны были соединены оптоволокном. Именно по нему идет передача квантовых состояний света.
«Умная» сельхозтехника
Данный проект активно развивается и поддерживается финансовыми вливаниями со стороны государства. Компания Cognitive Technologies разработала систему компьютерного зрения, которая позволяет сельскохозяйственной технике видеть на полях опасные объекты в виде столбов, камней и др. Эта информация используется для того, чтобы обеспечить безопасность механизмов при сборе урожая.
Первый трактор, оснащенный этой системой, уже успешно протестирован на российских полях. Повсеместное использование «умной» сельхозтехники позволит значительно экономить средства (до десятков миллионов рублей ежегодно в масштабах одного хозяйства).
В Томском государственном университете изобрели особый лазер, который предназначен для резки биологических тканей и костей. Установка разработана на парах стронция и может функционировать на разной длине волны. Она компактна и помещается на обычном столе. Под воздействием лазерного луча на тканях остается разрез и тонкая пленочка.
Ученые планируют тестировать изобретение и хотят использовать его в нейрохирургии, имплантологии и прочих медицинских сферах.
В основе всей современной техники лежат микросхемы. Чем меньше их размер, тем более компактным будет устройство. Московские ученые придумали тончайшую микросхему в мире, ее толщина – всего лишь одна молекула.
Когда новая российская технология будет внедрена в производство, появятся миниатюрные гаджеты, кардиостимуляторы и прочие приборы. Это изобретение, по мнению экспертов, способно «перевернуть мир». Оно уменьшит потребление энергии, вес и габариты гаджетов, а производительность поднимется на новый уровень.
Студенты из Перми задумали сделать робота, способного не только к самостоятельному передвижению, но и к общению с людьми. Они создали Promobot, который определяет возраст и половую принадлежность человека, распознает лица. Он владеет огромным словарным запасом, подключен к интернету и может дать ответы на многие вопросы. Такой робот подходит для выполнения функций продавца, официанта или администратора. Promobot используют некоторые пермские торгово-развлекательные центры и банки. Стоимость его составляет десять тысяч долларов, что намного дешевле корейских аналогов.
В ближайшем году в планах Томского политехнического университета заняться созданием нового рентгеновского томографа. Он будет отличаться тем, что сможет работать с фазой электромагнитной волны. В то время как обычные аппараты работают лишь с ее амплитудой. Это позволит устройству получить гораздо большее количество информации о структуре объектов исследования.
Помимо применения в медицинской сфере, изобретение подойдет для того, чтобы проводить диагностику композитных изделий.
Проект активно финансируется со стороны государства и промышленных партнеров.
Беспилотники разрабатывают не только в Америке, но и в нашей стране. На Урбанистическом форуме компанией «Волгабас» из города Волжский разработан и презентован первый беспилотный автобус. Он изготовлен полностью из запчастей отечественного производства. Такой автобус подходит для того, чтобы перевозить пассажиров по закрытым территориям. Планируется, что в 2018 году первые экземпляры уже появятся в столице.
Корпорацией Ростех представлена новейшая уникальная камера. Ее главная особенность в том, что она имеет коротковолновый ИК-диапазон. В нем достигаются высокие уровни природных контрастов и лучшая ночная освещенность.
«Всевидящие» камеры могут найти применение в разных областях. Среди них:
- мониторинг сельскохозяйственных угодий;
- навигация судов;
- проверка подлинности денежных купюр.
В России много талантливых людей, которые способные привнести еще много интересных идей и изобретений. В ближайшие годы появится еще немало новых технологий, которые кардинально изменят мир.
Выполнению главной задачи подчинены все остальные задания пятилетнего плана . В планах предусматриваются максимально возможные темпы развития прогрессивных отраслей в сочетании с гармоничным развитием всего народного хозяйства , концентрация капитальных вложений и материальных ресурсов на наиболее важных строящихся объектах с целью сокращения сроков их строительства и быстрейшего наращивания новых производственных мощностей . Плановые задания устанавливаются с учетом наиболее полного использования резервов предприятий и строек, внедрения новой техники и передовой технологии.
В нефтеперерабатывающей и при нормировании труда устанавливают нормы времени , выработки, обслуживания и штата. Нормы труда строятся на основе передовой технологии и передовых методов труда , они предусматривают работу при стандартном качестве предмета и орудий труда , рациональной организации трудового процесса и максимальном использовании производственной мощности оборудования.
Внедрение новых, более производительных орудий труда , передовой технологии, использование укрупненных аппаратов (установок), автоматизация и механизация производства, позволяют значительно сократить затраты живого труда , повысить качество продукции , материальных ресурсов , изменить структуру потребления сырьевых ресурсов , заменить металлы, пищевое сырье более дешевыми и часто более качественными продуктами химической и нефтехимической промышленности , увеличить выход целевой продукции , сократить потери, улучшить использование основных производственных фондов.
Небольшие по размерам изделия, не требующие самой передовой технологии для производства (например, кино-и фотоаппараты, а также часы среднего качества), подходят как для экспорта, так и для производства на зарубежных филиалах. В этом случае осуществлять производ-контроль легко, поэтому такие товары могут
Другой важнейшей сфере деятельности корпорации - управлению научными исследованиями и разработками - посвящена гл. 10. Эта деятельность постоянно находится в центре внимания высшего руководства, а результаты ее достаточно широко известны. Внимание к передовым технологиям и правильная организация управления созданием новой техники обеспечивают японским корпорациям экономическое развитие , завоевание новых рынков сбыта. Вначале материал этой главы может вызвать недоумение. Читатель не найдет привычных для себя проблем планирования, оценки деятельности , финансирования и др., которые обычно рассматриваются в аналогичной отечественной литературе 2. Но вдумавшись, он придет к выводу, что анализируются действительно важные проблемы, над которыми целесообразно поразмышлять.
Японские производители импортируют передовую технологию не только с целью ее освоения и производства товаров на экспорт, но и с целью изучения зарубежного рынка. Эта возможность должна полностью использоваться в современных условиях.
Одна из величайших и до сих пор не разгаданных тайн японской экономики заключается в том, что освоение современной передовой технологии и производство новейшего ассортимента промышленных изделий соотносятся с культурной и социальной спецификой жизни нашего народа. Для среднего европейца и американца Япония - это страна, где господствует традиционная культура и восточная экзотика. Отсюда и все возрастающий интерес к принципам согласования национальных традиций с возможностями вступления в эру современной технологии.
При таком подходе очевидно, что современная передовая технология, которая получит широкое практическое применение на протяжении 80-х годов и постепенно станет сердцевиной технического развития текущего десятилетия, это в первую очередь электронная технология, достигшая вершины своей зрелости.
Второй момент в нынешнем десятилетии решающее значение приобретает процесс массового практического освоения технологий. Его основой в 80-е годы будут составные части устройства - компоненты типа микропроцессоров, запоминающих устройств, сенсоров и новых материалов. Для технологического развития внезапное системное изменение нетипично как правило, речь идет об использовании уже известных частных технологических решений , разработке новых концепций и функционально новых изделий наряду с усовершенствованием уже имеющихся. Важнейшим аспектом передовой технологии сверхбольших интегральных схем будет ее применение.
В центре внимания разработок по волоконно-оптическим средствам связи - также переориентация на массовое производство . Волоконная оптика намного эффективнее в эксплуатации, чем проволочные кабели однако волоконно-оптические системы все еще дороги. Снижение издержек их производства стало сегодня главной задачей. Выпуск относительно дешевых высокоэффективных световодов и оптических устройств не может быть достигнут без перехода к передовой технологии массового производства.
Сложилось представление, будто переход на рельсы высокоразвитой технологии ставит Японию в трудное положение. Но передовые технологии 80-х годов, которые сейчас находятся на стадии промышленного освоения, в действительности полностью отвечают возможностям Японии.
При производстве перечисленных изделий будет широко использоваться такая высокотехнологичная продукция, как микропроцессоры на сверхбольших интегральных схемах, лазеры, полупроводниковые приборы с зарядовой связью, устройства по распознаванию речи, графические дисплеи и волоконная оптика. Самым сильным стимулом, более того, движущей силой процесса освоения передовых технологий станет жесткая конкуренция, охватывающая и этапы создания , и этапы рыночной реализации высокотехнологичной продукции.
В последнее время развивается новая форма научного обмена. Управление по науке и технике с 1983 г. взяло курс на привлечение иностранных ученых к участию в ряде проектов, связанных с созданием самой передовой технологии. Впервые государственные научно-исследовательские учреждения Японии принимают иностранных ученых. Для Японии - это приток свежих идей... И если до сих пор Япония страдала от утечки мозгов, то теперь, не жалея сил, следует привлекать лучшие умы и давать
Еще один тип технического сотрудничества связан с экспортными поставками деталей, материалов, промышленных полуфабрикатов. Как было показано в главе VI, центральные звенья современных технологий - это полупроводниковые устройства, их компоненты и новые материалы. В любом списке передовых технологий можно встретить по крайней мере сверхбольшие интегральные схемы, сенсоры, оптическое волокно, углеродное волокно, аморфные материалы и сверхпрочную керамику. Каждая из этих технологий требует колоссальных средств на стадии разработки и поистине астрономических - на стадии создания оборудования для промышленного освоения.
Рисковые фирмы, вероятно, лучше приспособлены для поисков новых направлений . Как только найдена путеводная нить и определена отправная точка, финансовые и организационные возможности крупной фирмы оказываются большим преимуществом. Правда, следует иметь в виду, что термины передовая технология и технология будущего охватывают очень широкие области. Рисковые фирмы лучше всего подходят для таких направлений, как разработка новых материалов, где залогом успеха нередко являются неожиданные открытия, но таким фирмам не под силу разрабатывать полупроводниковые элементы, так как для этого требуются крупные, хорошо оборудованные лаборатории. В биотехнологии на грани чистой науки талантливые исследователи - люди, одаренные живым воображением, - могут очень много сделать именно в рисковых фирмах. В электронике, где развито конструирование механизмов, творческие возможности исследователей раскрываются полнее всего, если они работают в крупных корпорациях.
Система исследовательских работ для развития передовых технологий, разрабатываемая под эгидой Управления науки и техники, обслуживает фундаментальные научные исследования . Ее задача - искать зачатки новых, революционных направлений развития технологии, начиная буквально с нуля. Некоторые результаты этой работы уже имеются (табл. 14).
В крупномасштабных проектах, связанных с передовой технологией наших дней и технологией будущего, работа ведется преимущественно большими группами ученых. Поэтому коллективные формы работы очень важны. При этом желательно, чтобы в них сохранялся стимул к взаимодействию участников, - некий заряд, вызывающий импульсы творческой активности.
Наше время - это время самого широкого распространения техники. Технологии быстро доводятся до совершенства, и затраты на производство падают, что открывает более широкие возможности для применения самых передовых технологий в производстве товаров повседневного спроса . Сегодня люди покупают товары скорее уже не по жесткой нужде, а по желанию наши дома и так битком набиты вещами. И в дальнейшем будут хорошо продаваться не предметы первой необходимости - они уже есть у всех, - а то, что так или иначе украшает жизнь. Классический пример - видеомагнитофон. Если телевизор стал необходимой принадлежностью каждого дома, то с видеомагнитофоном этого пока не произошло. Именно поэтому видеомагнитофоны распространяются медленнее, чем некогда распространялись черно-белые и цветные те-
Последнее десятилетие ознаменовалось известным ростом коэффициентов отдачи недр. Применение методов интенсификации разработки нефтяных месторождений позволило значительно повысить отдачу недр, однако даже при использовании передовой технологии в недрах остается не менее 50-60% всего запаса.
Во-вторых, ведущей компании необходимо чрезвычайно конкурентоспособной передовой технологией. Этот уровень технологии передается примыкающим к ведущей компании фирмам, что приводит к повышению и их конкурентоспособности. При этом должен возникать синер-гический эффект от обратного воздействия на ведущую компанию переноса передового технологического уровня. Например, Хитати и Ниппон электрик накопили большой технологический опыт и мастерство в электронике, что к повышению качества не только конечной про-I, но и интегральных схем. При этом в процессе вертикального интегрирования производства БИС компании не только получают высококачественные узлы, но и рас-базис своей технологии.
Сейко не была сильна в электронике, но ее руководство чувствовало необходимость в овладении передовой технологией и набрало молодых способных выпускников университетов, что позволило резко усилить ее возможности в этой области. Компании пришлось наладить выпуск интегральных схем, потому что других производителей этой продукции просто не было. Разработанная Сейко технология была перенесена в производство других новых изделий , таких, как портативные принтеры для персональных компьютеров и даже сами персональные компьютеры.
Поскольку внешняя экспансия способствует переносу передовой технологии, отношение объем исследований и разработок/объем продаж материнской компании но быть высоким. Это подтверждается многпмп вателями.
Различные подходы государств данной группы к решению этих вопросов - один из весьма характерных примеров воздействия их социально-экономической и политической ориентации на стратегию использования нефтеденег. Нефтяные монархии района Персидского залива, наиболее типичным представителем которых выступает Саудовская Аравия , видят практически единственный способ гарантировать освоение передовой технологии своей обрабатывающей промышленностью и обеспечить внешние рынки сбыта для ее продукции в налаживании максимально тесного сотрудничества с фирмами стран Запада и Японии, прежде всего с их крупнейшими транснациональными корпорациями , т. е. в привлечении их предпринимательского капитала к са мому широкому участию в предприятиях обрабатывающей промышленности, особенно смешанных, и уже достаточно далеко продвинулись по этому пути. Причем иностранные инвесторы , нередко почти наравне с местными частными предпринимателями, здесь пользуются льготами и преимуществами, пожалуй, беспрецедентными в развивающемся мире.
Когда Уэлч принял на себя руководство фирмой, у Дженерал Электрик было много застойных товарных серий, она испытывала сильную конкуренцию по всем направлениям своей деловой деятельности. Уэлч продолжил политику отказа от ряда направлений, что привело к продаже почти 200 предприятий. Затем он приобрел 70 предприятий, работающих на основе передовой технологии и занимающихся предоставлением услуг. Он провел массовое сокращение штатов, что привело к ликвидации 100 тыс. рабочих мест и принесло ему кличку Нейтронный Джек (намек на нейтронную бомбу, когда люди гибнут, но здания остаются целыми).
Среди них особое внимание в Японии и за рубежом привлекли Сравнительная технология техническая мощь Японии (1980 г.) Технологическая сверхдержава стратегия Японии (1981 г.) Война в сфере НИОКР между Японией, США и Западной Европой (1981 г.) Позиции Японии в области передовой технологии (1982 г.). Основные идеи названных работ достаточно полно отражены и развиты в переведенных на английский язык книгах, вышедших в Японии в последующие годы. Две из них переведены на русский язык и предлагаются вниманию читателей.
Западноевропейские фирмы находятся в сильной зависимости от США и Японии в сфере передовой технологии, особенно в области электроники. Причины отставания стран ЕЭС - в недостаточном уровне исследований, инноваций, инвестиций - трех фундаментальных детерминантов технического прогресса . Доля затрат ЕЭС в мировых расходах на НИОКР довольно значительна и составляет 25% (США -35%, Япония-12%), но эти расходы складываются из сумм стран-членов и не являются совместным финансированием исследований. Например, за период 1979-1983 гг. страны ЕЭС затратили независимо друг от друга больше средств на разработку микропроцессоров, чем Япония. Однако в настоящее время японцы контролируют 40% мирового рынка микропроцессорной техники, а ЕЭС - 10% 2.
В начале 80-х годов японское правительство выступило инициатором ряда новых крупных национальных программ , свидетельствующих о том, что государственные органы перешли к динамичному планированию научно-технических исследований в соответствии с достигнутым уровнем промышленного производства и появляющимися новыми возможностями освоения передовых технологий. М. Моритани подробно характеризует некоторые наиболее представительные исследовательские программы , курируемые японским правительством. Аналогичные по характеру программы разработаны или разрабатываются практически по всем перспективным направлениям НИОКР. На начало 1984 г. насчитывалось около 50 таких совместных с частными корпорациями программ со сроками окончания исследований в 1990-1995 гг.
Конечно же, не вызывает сомнения мощь Соединенных Штатов в НИОКР, охватывающих высокотехнологичную продукцию. Непросто предвидеть, как развернется соревнование между этими двумя странами и насколько конкурентоспособной будет их продукция, когда начнется коммерческое использование передовых технологий. Тем не менее сопоставление уровня разработок и масштаба применения ведущих технологий в Японии и в Соединенных Штатах приводит к такому заключению
А вот и более свежие примеры. Именно в Великобритании родилась идея интегральной схемы. Добавим к этому, что принцип, положенный в основу контакта Джо-зефсона, так называемого элемента будущего, который привлекает сегодня большое внимание как преемник сверхбольших интегральных схем, сформулирован Б. Д. Джозефсоном, когда он был еще аспирантом Кембриджа. Наконец, сканер-компьютеризированная рентгеновская система, одна из передовых технологий современной медицинской электроники, разработан английским инженером Дж. Н. Хаундсфилдом. За эти достижения
Несомненно, многое в современной технике трудно отнести К категории самобытного или творческого. Страны всего мира вкладывают такие усилия в исследования и разработки, прежде всего в сфере передовых технологий, отнесенных к третьему этапу технического развития (См. табл. 5), что уже нельзя так просто и одпо-значно определить, в какой стране зародилась та или иная технология. Когда-то всем было ясно, что родина реактивного пассажирского самолета и ядерной энергетики - Великобритания, нейлона и транзисторов - Соединенные Штаты. А теперь невозможно сказать, где впервые начали разрабатываться сверхбольшие интегральные схемы, световоды и думающие роботы.
Уместно папомнить Япония следует девизу Лучшее изделие по наименьшей цене даже при коммерческом освоении наиболее сложных передовых технологий идя по этому пути, она рассчитывает добиться всемирного распространения своих изделий и методов организации производства . Лауреаты Нобелевской премии , открывшие новые фундаментальные принципы , - не единственно важная когорта исследователей на всем свете. Бесчисленные инженеры, вкладывающие свои силы в улучшение изобретаемых технологий, также вправе рассчитывать на уважение. К сожалению, трудно выделить результаты работы каждого отдельного исследователя в прикладных областях, и поэтому многие их достижения часто остаются неотмеченными.
Со своей стороны Занадная Европа болезненно переживает отставание в электронике - ключевой сфере прогресса современной промышленности1. Создается впечатление, что жестокая безработица встряхнет, наконец, европейские страны и заставит их сконцентрировать внимание на ускоренном развитии индустриальных отраслей. Однако они плохо подготовлены к такому повороту дела сталкиваясь со значительными трудностями в НИОКР по электропике и другим передовым технологиям, компании Западной Европы все более и более зависят от помощи Японии.
Итак, для новых индустриальных и развивающихся стран тормозом на пути к овладению самыми передовыми технологиями и достижению наивысшей конкурентоспо-
Как показывают конкретные данные о состоянии технологий будущего, их развитие идет главным образом в рамках государственных проектов с участием научно-исследовательских групп, организованных частными фирмами . Ведущее место в системе этих проектов занимают Проект НИОКР для базовых технологий в отраслях следующего поколения, руководимый МВТП, и Система исследовательских работ для развития передовых технологий, созданная Управлением науки и техники.
Японская экономика ежегодно нуждается в притоке 00 тыс. работников. Их пока еще не могут заменить 20 тыс. роботов, которые каждый год закупаются промышленниками. Считается, что по крайней мере в ближайшее десятилетие внедрение роботов не сможет серьезно повлиять на масштабы занятости, даже если оно существенно расширится. К тому же имеются основания полагать, что роботизация спровоцирует рост некоторых отраслей промышленности и обусловит появление новых специальностей, а это увеличит общие масштабы спроса на рынке рабочей силы , особенно спрос на высокообразованный персонал, в котором столь остро нуждается вся сфера передовой технологии. Может быть, и эти оценки способствуют довольно спокойному отношению рядовых работников к роботному половодью.
Смотреть страницы где упоминается термин Передовая технология
: Статистика промышленности Издание 6 (1963) -- [ c.200 ]Это наилучшее средство для поиска информации на сайте