Менеджмент и маркетинг учебное пособие

ного поля. Что касается электро- и магнитореологических жидкостей, то это такие среды, которые претерпевают огромные изменения вязкости в ответ наизменениеэлектрического илимагнитногополясоответственно.

Материалы/устройства, используемые в качестве датчиков, могут быть оптическими волокнами, пьезоэлектриками (к их числу относятся некоторые полимеры) и микроэлектромеханическими устройствами

(MEMS).

В качестве примера «умных» устройств можно привести систему, используемую в вертолетах для того, чтобы снизить шум в кабине, создаваемый при вращении лопастей. Пьезоэлектрические датчики, встроенные в лопасти, отслеживают напряжения и деформации; сигнал передается от этих датчиков к исполнительному механизму, который с помощью компьютера генерирует «антишум», гасящий звук от работы винтов вертолета.

Нанотехнологические материалы

Вплоть до недавнего времени общепринятая процедура работ в области химии и физики материалов состояла в том, что сначала изучались весьма крупные и сложные структуры, а затем исследования переходили на анализ более мелких фундаментальных блоков, составляющих эти структуры. Этот подход иногда назывался «сверху вниз». Однако с развитием техники сканирующей микроскопии, которая позволила наблюдать отдельные атомы и молекулы, оказалось возможным манипулировать атомами и молекулами с тем, чтобы создавать новые структуры, и тем самым получать новые материалы, которые строятся на основе элементов атомного уровня (так называемый дизайн материалов). Эти возможности аккуратно собирать атомы открыли перспективы создавать материалы с механическими, электрическими, магнитными и другими свойствами, которые были бы недостижимы при использовании иных методов. Мы назовем этот подход «снизу вверх», а изучением свойств таких новых материалов занимается нанотехнология, где приставка «нано» означает, что размеры структурных элементов составляют величины порядка нанометра (т.е. 10–9 м). Как правило, речь идет о структурных элементах с размерами меньше 100 нм, что эквивалентно примерно 500 диаметрам атома. В настоящее время технологи научились получать достаточно большое число разнообразных наноматериалов. Современная наука классифицирует следующие виды наноматериалов: наночастицы, фуллерены, нанотрубки и нановолокна,

21

нанопористые структуры, нанодисперсии, наноструктурированные поверхности и пленки, нанокристаллические материалы.

Необходимость создания новых материалов

Несмотря на то, что за последние несколько лет был достигнут огромный прогресс в области материаловедения и технологии применения материалов, всё же остается необходимость в создании еще более совершенных и специализированных материалов, а также в оценке взаимосвязей между производством таких материалов и его влиянием на окружающую среду. По этому вопросу необходимо дать некоторые комментарии, чтобыобрисовать возможныеперспективы вэтойобласти.

Создание ядерной энергетики рождает многочисленные проблемы, связанные сразработкой новых материалов, которые необходимы на всех стадиях – от системы размещения топлива в реакторе до хранения радиоактивных отходов.

Большие затраты энергии связаны с перевозками. Уменьшение веса транспортирующих устройств (автомобилей, самолетов, поездов и т.д.), так же как и увеличение температуры, при которой работают двигатели, будет способствовать более эффективному потреблению энергии. Для этого требуется создать высокопрочные легкие инженерные материалы, равно как и материалы, которые могут работать в условиях повышенных температур.

Также существует общепризнанная необходимость в новых экономически обоснованных источниках энергии и в более эффективном использовании существующих источников. Несомненно, материалы с нужными характеристиками играют огромную роль в развитии этого направления. Так, например, была продемонстрирована возможность прямого преобразования солнечной энергии в электрический ток. В настоящее время солнечные батареи представляют собой довольно сложные и дорогостоящие устройства. Без сомнения, необходимо создать новые относительно дешевые технологические материалы, которые должны быть более эффективными при использовании солнечной энергии.

Еще одним очень привлекательным и вполне реальным примером в технологии преобразования энергии служат водородные топливные элементы, которые к тому же обладают тем преимуществом, что не загрязняют окружающую среду. В настоящее время только начинается использование этой технологии в электронных устройствах; в перспек-

22

тиве такие элементы могут использоваться как силовые установки в автомобилях. Для создания более эффективных топливных элементов нужны новые материалы, а для производства водорода необходимы новые катализаторы.

Для поддержания качества окружающей среды на требуемом уровне нам необходимо осуществлять контроль состава воздуха и воды. Для контроля загрязнений используют различные материалы. Кроме того, необходимо усовершенствовать методы переработки и очистки материалов с тем, чтобы снизить загрязнение окружающей среды, т.е. стоит задача создавать меньше отходов и меньше вредить окружающей нас природе при добыче полезных ископаемых. При производстве некоторых материалов образуются токсичные вещества, такчто следует учесть возможный ущербэкологииотсбросатакихотходов.

Многие используемые нами материалы получают из невосполнимых ресурсов, т.е. источников, которые не могут быть регенерированы. Это относится, например, к полимерам, первичным сырьем для которых является нефть, и к некоторым металлам. Эти невосполнимые ресурсы постепенно исчерпываются. Отсюда возникает необходимость: 1) обнаружения новых источников этих ресурсов; 2) создания новых материалов со свойствами, аналогичными существующим, но в меньшей степени наносящих ущерб окружающей среде; 3) усиления роли процессов рециклинга и, в частности, разработки новых технологий, позволяющих осуществлять рециклы. В результате этого возникает необходимость экономической оценки не только производства, но и учета экологических факторов, так что следует проанализировать весь жизненный цикл материала – «от колыбели до могилы» – и производственный процесс в целом.

1.3.Классы важнейших технологий XXI века

Косновным классам технологий XXI века относят:

1. Макротехнологии. Макротехнологии следует отнести к технологиям экономического роста.

Макротехнологии – это совокупность всех технологических процессов по созданию определенного вида продукции с заданными параметрами, т.е. НИОКР, подготовка производства, производство, сбыт, сервисная поддержка и пр.

23

Среди признаков макротехнологий выделяют:

–большие объемы производства продукции;

–сложность продукции и технологии;

–наукоемкость продукции;

–присутствие на мировом рынке.

Под макротехнологией сегодня понимается весь производственный процесс, обеспечивающий создание сложной конечной продукции, который объединяет тысячи, десятки и сотни тысяч самостоятельных частных технологических процессов, поэтому в макротехнологиях управление всем инновационным процессом – от разработки до создания машины – становится всё сложнее. Сложность управления макротехнологиями – также ее характерный и отличительный признак, причем разрешение этой проблемы связано, в свою очередь, с необходимостью широкого применения современных информационных технологий.

Можно выделить несколько разновидностей макротехнологий: Критические технологии. Известно два принципиально различных

подхода к определению термина «критические технологии».

Первый относит к критическим такие технологии, отсутствие которых не позволяет формировать современные наукоемкие производства. Так, совокупность технологических процессов (макротехнологий) в космической отрасли требует освоения нескольких тысяч критических технологий.

Второе направление придает критическим технологиям более глобальный характер. К «ключевым» технологиям А.Е. Варшавский относит те из них, в разработке которых необходимо осуществить прорыв на новый, более высокий научно-технический уровень в целях обеспечения прогресса в развитии важнейших (приоритетных) направлений науки и техники для решения задач социально-экономической (а также научно-технической) политики.

Критическая технология – это сложное системное понятие для обозначения технологических и технических проектов и решений, необходимых для укрепления обороноспособности страны и совершенствования новейших вооружений. С учетом гражданских проблем и развития рыночной экономики к критическим (имеющим первостепенное значение для развития национальной экономики) следует относить технические проекты и технологии, создание которых может радикально повлиять на улучшение качества жизни населения, состояние здоровья

24

и решение социальных проблем, которые в конечном счете содействуют стабилизации внутриполитической ситуации, повышению занятости населения, уровня и качества образования, а также системы государственного управления и информированности государственных и муниципальных органов, коммерческих и общественных организаций, предприятий и отдельных граждан.

Критические технологии носят межотраслевой характер, создают существенные предпосылки для развития многих технологических областей или направлений исследований и разработок и в совокупности вносят главный вклад в решение ключевых проблем реализации приоритетных направлений развития науки и технологии.

«Критичность» технологии зависит от того, для чего формируется тот или иной список критических технологий, а также от ряда факторов: социальных, военных, экономических, политических, региональных.

Технологии двойного назначения. Технологии двойного назначения – это технологии, которые могут быть использованы при создании как вооружения и военной техники, так и продукции гражданского назначения.

В СССР на оборонных заводах производились значительные объемы гражданской продукции, например бытовой техники (холодильники, радиоприемники, телевизоры и т.д.). Однако даже в оборонном комплексе технологическое развитие военного и гражданского секторов промышленного производства происходило обособленно друг от друга.

Всередине 1990-х годов элементом технологической политики

ввоенной промышленности стала разработка «двойных технологий», которые рассматриваются как средство коммерциализации и конверсии оборонных производств.

Политика поощрения «двойных технологий» в России концептуально заимствована из американского опыта. Ее особенность заключается в высоком спросе гражданской промышленности на технологические инновации военной сферы, позволяющие создать уникальные продукты или услуги и получить дополнительную прибыль.

Технологический разрыв между военными и гражданскими отраслями в России очень велик. Политика «двойных технологий» направлена на стимулирование процесса взаимообогащения военной и гражданской промышленности на основе разрушения организационно-админис-

25

тративных барьеров между ними. Ожидается, что такое технологическое взаимодействие, с одной стороны, повысит эффективность гражданского сектора промышленности, а с другой – облегчит бремя финансовых расходов государства на создание вооружений.

Информационные технологии. М. Кастельс, которого называют одним из самых известных современных социологов, считает, что общество переживает редкий в истории момент, который характеризуется «трансформацией „материальной культуры“ через работу новой технологической парадигмы, построенной вокруг информационных технологий».

Информационные технологии включают в себя:

–сходящуюся совокупность технологий в микроэлектронике, создании вычислительной техники (машин и программного обеспечения), телекоммуникации/вещании и оптикоэлектронной промышленности;

–генную инженерию и расширяющееся множество ее дополнений

иприменений.

Объединение в понятии «информационные технологии» таких, казалось бы, разнородных направлений, как микроэлектроника, вычислительная техника, телекоммуникация и генная инженерия, объясняется следующим:

–генная инженерия концентрируется на процессах декодирования, управления и возможного перепрограммирования информационных кодов живой материи;

–биология, электроника и информатика имеют тенденцию к сближению и взаимодействию в концептуальных общих подходах, а также

вобласти применения и открытия новых материалов.

Крупные технологические прорывы последних двух десятилетий ХХ века в области новых материалов, источников энергии, медицины, производства (например, нанотехнологии) возникли именно вокруг этого ядра информационных технологий. Современный процесс технологических преобразований расширяется экспоненциально благодаря взаимосвязи между разными технологиями («технологическими полями») на основе общего цифрового языка. С его помощью информация создается, хранится, извлекается, обрабатывается и передается.

Содержание информационно-технологической парадигмы приведено ниже.

26

Особенности информационно-технологической парадигмы

Информационные технологии всё шире используются в практике предприятий и организаций.

Использование информационных технологий предприятиями и организациями

27

28

Информационные технологии дали возможность конкретным предприятиям получать разнообразные эффекты. Их применение прежде всего обеспечило создание новых знаний, которые позволили поновому увидеть свой бизнес. Практически у всех компаний и фирм увеличились объемы продаж.

Все компании главное внимание уделяли своим клиентам. Именно информационные технологии позволяют видеть нужды и предпочтения каждого клиента, а не абстрактного потребителя. Например, в базах данных фирмы Jiffy Lube находится 18 млн автомобилей и 85 млн клиентов. При обращении клиента в любой точке страны планируется обеспечить возможность получения работниками технических центров всей информации об истории обслуживания его автомобиля.

Распространение информационных технологий принципиальным образом меняет управление предприятиями и организациями, в том числе и управление инновационной деятельностью.

2.Нанотехнологии. К другому классу новых технологий, который активно развивается, относятся нанотехнологии. Они включают атомную сборку молекул, новые методы записи и считывания информации, локальную стимуляцию химических реакций на молекулярном уровне

идр. Нанотехнологии позволяют создавать новые материалы: композиты, мембраны для химической промышленности, сверхтвердые кристаллы, электронные схемы, тем самым подготавливается основа для производства принципиально новой продукции.

3.Региональные технологии. В последнее время в литературе появился термин «региональные технологии», для них технологическое пространство определяется значительной территорией, где расположены и действуют взаимосвязанные производственные объекты. К ним относятся различные виды транспорта, электроэнергетика и т.д. Именно жесткая сопряженность различных субъектов и объектов и получаемый при этом синергетический эффект определяют принципы управления данными технологиями.

4.Глобальные технологии. Дальнейшему развитию региональных технологий, которые ограничены частью земной, водной и воздушной поверхности планеты, способствуют глобальные технологии, обеспечивающие работу систем связи, мониторинга из космоса состояния поверхности Земли и водных бассейнов и т.д. Космические технологии связаны с выведением в космос различных объектов и обеспечением их работы, исследованием Вселенной и т.д.

29

Основным содержанием указанных выше технологий следует считать управление. При этом обязательным условием выступает обеспечение непрерывности работы системы управления всем комплексом. Перерыв в управлении, даже кратковременный, может привести к серьезным сбоям в производственных системах. Системы управления такими технологиямиоснованы насовременныхинформационных технологиях.

Особый интерес технология представляет как объект, на который воздействует система управления инновационными процессами. При этом к ключевым моментам относятся оценка жизненного цикла действующей технологии, определение пределов ее совершенствования, разработка новой технологии, выбор момента смены существующей технологии новой, маркетинг производимой с ее помощью продукции,

атакже маркетинг технологии как научно-технического продукта.

1.4.Развитие новых технологий

1. Биотехнологии. Биологическая наука, способная направленно модифицировать живые организмы и управлять их работой, приводит к существенному улучшению качества здравоохранения – систем контроляинфекционныхзаболеваний, мониторинга, терапевтическихметодов:

–интегрированные биоанализаторы в медицине и криминологии, способные быстро идентифицировать и анализировать мельчайшие количества вещества;

–персональная медицина на основе больших баз данных о состоянии пациентов ивозможности быстройи надежнойдешифровки ихДНК;

–генетически модифицированные насекомые, производящие потомство и/илинеучаствующиев переноскеболезнетворных организмов;

–широкое распространение генетически модифицированных базовых агрокультур;

–вычислительные системы дизайна и тестирования новых лекарственных препаратов in silico (методом компьютерного моделирования); тестирование опасных побочных эффектов лекарств с помощью модельных систем lab-on-a chip;

–точечная доставка лекарственных препаратов к органам или опухолям на основе молекулярного распознавания;

–имплантаты и протезы, имитирующие или даже расширяющие функции соответствующих органов и тканей.

30