Промышленные технологии и инновации

На Рисунке 1.29 обобщены виды как широко известных и применяемых конструкционных ПКМ, так и композиционные материалы, еще недостаточно освоенные для массового внедрения и узкоспециального назначения, а также перспективные материалы, над которыми еще работают ученые. Специалисты подчеркивают, что конструкционные композитные материалы находятся в режиме постоянного обновления и совершенствования: появляются новые виды связующих (матриц), армирующих материалов и наполнителей; помимо улучшения свойств материалов продолжаются работы по совершенствованию технологий производства изделий различного производственно-технического назначения, а также технологий сборки, обработки и повышения эксплуатационной надежности готовых сборочных единиц через разработку регламентов по эксплуатации, обслуживанию и диагностике состояний.

Рисунок 1.29. Виды полимерных композиционных материалов

Огромные средства (сотни миллионов долларов) и усилия лучших исследовательских центров направлены на работы, связанные со специальными композиционными материалами, которые обладают уникальными прогнозируемыми свойствами, могут быть широко использованы во всех отраслях промышленности, обеспечивая научно-технический прорыв, стратегическую и экономическую безопасность страны.

Специальные ПКМ применяются в тяжелонагруженных узлах трения (подшипники скольжения), работающих без смазки в режимах знакопеременного динамического нагружения; в качестве лопастей судов и рабочих колес насосов в условиях эрозионного и абразивного воздействия; как радиопрозрачные экраны радаров; светопрозрачные экраны, сверхпрочные защитные элементы бронежилетов; в авиационной и аэрокосмической

111

отраслях производства, поскольку это единственные материалы, отвечающие по своим характеристикам таким требованиям, как малая масса, высокая прочность и жесткость, хорошая стойкость к усталостным и знакопеременным нагрузкам.

Существенное улучшение свойств композитов достигается введением в полимерную матрицу стабилизированных наночастиц. При относительно небольшом содержании наночастиц (до 5 % объема) они образуют дополнительные узлы в матрице и изменяют физикохимические параметры композита. Например, введение наночастиц палладия (Pd) приводит к увеличению прочности композита на сжатие в 1,5 раза, а введение 3%-ной трехокиси сурьмы существенно улучшает показатели огнестойкости материала.

Работы с нанокомпозитами ведутся по многим направлениям, таким как получение композитов с улучшенными физико-механическими характеристиками, повышение химической стойкости, создание композитов с «эффектом памяти», получение композитов со свойствами самоконтроля и индикации, биополимеры, самоорганизующиеся химические системы и др., но они во многом носят экспериментальный и закрытый характер, поэтому открытой информации еще недостаточно.

Рассмотренные проблемы, связанные с многообразием конструкционных материалов, позволяют получить общее представление об их характеристиках и сферах применения. Особого внимания заслуживает изучение индустрии полимерных композиционных материалов как наиболее важного направлении научно-технического прогресса, перспективы развития которого связаны с получением новых материалов с уникальными свойствами широчайшего применения во всех отраслях современного производства.

Композиты — относительно молодой вид материалов, завоевывающий новые позиции для применения в различных отраслях производства, преодолевая в том числе психологические барьеры и доказывая свою состоятельность через эксперименты и опытное производство. Их внедрение идет по пути от разработки материалов с универсальным набором эксплуатационных характеристик к материалам с узкоспецифическими характеристиками — нанокомпозитам.

Полимерные композиционные материалы сформировались как отдельная наукоемкая отрасль производства, конечный продукт которой — новые конструкционные и специальные материалы для других отраслей промышленности. Комплексный подход к управлению этой отраслью может обеспечить динамичное, эффективное и созидательное развитие народнохозяйственного комплекса этого направления, экономическую, стратегическую независимость государства, лидерство в научной и производственной областях.

Вопросы для обсуждения и самостоятельной проработки

1.Взаимосвязь биосферы, ноосферы и техносферы как глобальных понятий цивилизации; «техногенез» и «техногенное общество» в системе научных представлений о техносфере.

2.Важнейшие свойства «техновещества» и «технических продуктов».

3.Основные этапы развития понятий «техника» и «технология»; виды классификации технологий.

4.Взаимосвязь понятий «технологический процесс» и «организация производства».

5.Промышленная революция — сущность, основные периоды и достижения.

6.«Длинные волны» Н. Д. Кондратьева: значение для прогнозирования прогресса.

7.Модель развития и жизненный цикл технологического уклада.

8.Технологические уклады как комплекс доминирующих технологий.

9.Характер проявления в Российской экономике четвертого, пятого и шестого технологических укладов.

10.Базовые отрасли промышленности современной России: размещение и стратегические перспективы развития.

112

11.Классификация и сравнительные характеристики основных конструкционных материалов.

12.Классические и современные технологии производства металлов и сплавов.

13.Перспективные сферы применения современных композиционных материалов.

14.Лесопромышленный комплекс России — проблемы и перспективы развития.

15.Промышленность строительных материалов — технологические новации и влияние на экологию.

16.Динамика развития машиностроительного комплекса современной России в сравнении с Европейскими и азиатскими странами.

17.Химический и нефтехимический комплекс России — особенности и перспективы развития.

18.Топливно-энергетический комплекс современной России и основные направления его развития.

19.Электроэнергетика — воспроизводимые и невоспроизводимые источники энергии; историческое и технико-технологическое значение плана ГОЭЛРО.

20.Пищевая промышленность и продовольственная безопасность России.

113

Раздел II. Развитие и распространение инновационных технологий

2.1. Инновации в промышленности

2.1.1. Инновации и инновационная деятельность организаций

Инновации сегодня являются символом времени. Движение по волнам технического прогресса происходит исключительно за счет инновационных процессов, обеспечивающих кардинальные изменения как в производстве (в том числе сервисной деятельности), так и в социуме. Все предшествующее развитие человечества основывалось на постоянных усовершенствованиях накапливаемого опыта и воплощалось в новые материалы, орудия труда, энергетические машины, товары, знания и многое другое, о чем свидетельствуют промышленные революции и перевороты. Таким образом, инновационные процессы происходили всегда, именно они составляли ядро и ключевые факторы технологических укладов. Особое ускорение и масштабность эти процессы приобрели в XX в., вследствие чего возникла особая ветвь на древе научно-технического прогресса, оформившаяся в теорию инноватики.

Инноватика — это отдельная отрасль знаний, охватывающая достаточно широкий круг вопросов: от создания новых знаний до трансформации их в новшества и нововведения, а затем распространения (диффузии) и прибыльного использования новаций в виде новых технологий. В подготовке современных специалистов прочное место заняли новые дисциплины — инновационный менеджмент, инновационное проектирование и др. Базовой категорией инноватики является понятие «инновация».

Влитературе и практической деятельности используются разные определения понятия «инновация». Употребляются его различные синонимы — «новшество», «новация», «нововведение», «изобретение» и др. При этом новшество трактуется как новый обычай, новый порядок, новое техническое решение, новая бизнес-идея, новый бизнес-процесс; новация в переводе с латыни означает обновление, изменение, то есть является практически синонимом новшеству; нововведение означает прогрессивное новшество, задействованное в динамике, которое является новым для принимающей и использующей ее организационной системы; изобретение — это техническое решение, обладающее новизной, изобретательским уровнем (то есть не должно быть очевидным), практической применимостью, полезностью для хозяйственной деятельности. Изобретение — это конечный результат исследований; нововведение следует за изобретением и завершает успешные разработки.

Слово «инновация» заимствовано из английского языка: innovation — «нововведение». Латинское innovato означает «обновлие, улучшение» (от — «в, на»; novare — «менять, переделывать», от novus — «новый, другой, новация»). Активное использование термина в русском языке началось со второй половины XX в. Новации становятся составной частью стратегии любой организации в рыночной экономике. Совокупность внешних и внутренних источников новаций формирует инновационный потенциал национальной экономики — накопленный обществом уровень знаний в сочетании с материальными и организационными условиями, обеспечивающими использование этих знаний в целях научно-технического и социального прогресса.

В«Руководстве Осло» (руководство по оценке продуктовых и процессных инноваций)

—официальном международном документе, принятом Организацией экономического сотрудничества и развития (ОЭСР), инновация определяется как «введение в употребление какого-либо нового или значительно улучшенного продукта (товара или услуги) или процесса, нового метода маркетинга или нового организационного метода в деловой практике, организации рабочих мест или внешних связях». Таким образом, инновации (нововведения, новшества, изменения) возможны во всех сферах деятельности человека.

114

Всоответствии с «Руководством Фраскати» (документ, задающий основы методологии по сбору статистики об исследованиях и разработках (НиР)), принятом ОЭСР в 1993 г., инновация определяется как конечный результат инновационной деятельности, получивший воплощение в виде нового или усовершенствованного продукта, внедренного на рынке, нового или усовершенствованного технологического процесса, используемого в практической деятельности, либо в новом подходе к социальным услугам.

Основоположником теории инноваций является австрийский экономист Йозеф Шумпетер (1883-1950). В 1912 г. он опубликовал свою знаменитую книгу «Теория экономического развития», где изложил теорию экономической динамики, основанную на создании «новых комбинаций» в различных процессах, приводящих к изменениям в развитии экономических систем.

Вэтой книге Й. Шумпетер ввел в научный оборот термин «инновация», основными видами которой являются:

производство новых благ;

применение новых способов производства и коммерческого использования существующих благ;

освоение новых рынков сбыта;

освоение новых источников сырья;

внедрение новой организационной структуры в какой-либо отрасли промышленности.

По мнению Й. Шумпетера, стимулом для внедрения новых комбинаций является предпринимательская прибыль. Ее получение становится возможным благодаря поставке на рынок нового изделия, производимого с меньшими затратами. Всем этим экономическим новаторством на практике занимаются люди, названные Й. Шумпетером предпринимателями. Он доказывал, что двигателем экономического развития являются инновации в ходе динамического процесса, в котором новые технологии заменяют старые, назвав этот процесс «творческим разрушением». С точки зрения Й. Шумпетера, «радикальные» инновации порождают крупные разрушительные изменения, тогда как поэтапные, «инкрементальные» инновации непрерывно двигают вперед процесс изменений.

Ввоззрениях Й. Шумпетера проявлялась склонность подчеркивать роль инноваций как рыночных экспериментов и выявлять большие, радикальные перемены, фундаментально реструктурирующие отрасли и рынки. В рамках наиболее популярных современных неоклассических экономических воззрений инновации рассматриваются с позиции создания активов и опять же — экспериментов с рынком. В этом контексте инновация является аспектом деловой стратегии или частью серии инвестиционных решений, направленных на создание потенциала для разработки продуктов или повышения эффективности производства. В работах последнего времени внимание исследователей сосредоточивалось вокруг идеи «утраченных стоимостей», то есть невосполнимых затрат ресурсов ради выхода на новые рынки или создания конкурентных преимуществ путем перемещения производств, произведенной продукции либо конечных звеньев стоимостной цепочки.

В«Руководстве Осло» выделены четыре типа инноваций: продуктовые, процессные,

маркетинговые и организационные (Рисунок 2.1).

115

Рисунок 2.1. Типы инноваций

1.Продуктовая инновация — это введение в употребление (внедрение) товара или услуги, являющихся новыми или значительно улучшенными по части их свойств или способов использования. Сюда включаются значительные усовершенствования в технических характеристиках, компонентах и материалах, во встроенном программном обеспечении, в удобстве использования или в других функциональных характеристиках.

В продуктовых инновациях могут использоваться новые знания или технологии. Они также могут основываться на новых приемах использования или новых комбинациях уже существовавших знаний или технологий. Понятие «продуктовые инновации» включает в себя как введение в употребление новых товаров и услуг, так и осуществление значительных усовершенствований функциональных или потребительских характеристик существующих товаров и услуг.

Новыми продуктами считаются товары и услуги, значительно отличающиеся по своим характеристикам или предназначению от продуктов, производимых предприятием ранее. Разработка нового способа использования продукта, подвергшегося лишь незначительным изменениям технических характеристик, является продуктовой инновацией. Дизайн является неотъемлемой частью разработки и реализации продуктовых инноваций. Тем не менее, изменения в дизайне, не влекущие за собой значительного изменения функциональных характеристик продукта или способов его предполагаемого использования, не считаются продуктовыми инновациями. Они могут признаваться маркетинговыми инновациями. Очередные, рутинные модернизации или регулярные сезонные изменения также не являются продуктовыми инновациями.

2.Процессная инновация есть внедрение нового или значительно улучшенного метода производства или доставки продукта. Сюда входят значительные изменения в технологии, производственном оборудовании и (или) программном обеспечении.

Методы производства включают технологические процедуры, оборудование и программное обеспечение, применяемые в производстве товаров или услуг. Методы доставки затрагивают логистику предприятия и объединяют в себе оборудование, программное обеспечение и технологии, используемые в снабжении исходными материалами, в снабжении внутри предприятия и в доставке конечной продукции.

Процессные инновации также включают новые или значительно улучшенные технические приемы, оборудование и программное обеспечение, используемые во вспомогательных видах деятельности, таких как снабжение, бухгалтерский учет, вычисления, текущий ремонт и профилактика. Внедрение новой или значительно

116

усовершенствованной информационно-коммуникационной технологии (ИКТ) является процессной инновацией, если оно нацелено на повышение эффективности и (или) качества вспомогательной деятельности предприятия.

3.Маркетинговая инновация — это внедрение нового метода маркетинга, включая значительные изменения в дизайне или упаковке продукта, его размещении, продвижении на рынок или в назначении цены.

Маркетинговые инновации направлены на лучшее удовлетворение нужд потребителя, открытие новых рынков, завоевание новых позиций для продукции предприятия на рынке с целью увеличения объема продаж.

4.Организационная инновация есть внедрение нового организационного метода в деловой практике предприятия, в организации рабочих мест или внешних связей, который ранее не использовался предприятием и является результатом реализации стратегических решений руководства.

Минимальным признаком инновации является требование того, чтобы продукт, процесс, метод маркетинга или организации был новым (или значительно улучшенным) для практики данного предприятия.

Это включает в категорию инноваций продукты, процессы и методы, которые предприятия либо сами создали первыми, либо заимствовали от других предприятий или организаций и внедрили у себя.

Понятие «инновация» относится как к радикальным, так и к постепенным (инкрементальным) изменениям в продуктах, процессах и стратегии организации (инновационная деятельность). Исходя из того, что целью нововведений является повышение эффективности, экономичности, качества жизни, удовлетворенности клиентов организации, понятие инновационности можно отождествлять с понятием предприимчивости — бдительности к новым возможностям улучшения работы организации (коммерческой, государственной, благотворительной, морально-этической).

Концепцией долгосрочного социально-экономического развития России предусматривается перевод экономики на инновационный тип развития, формирование конкурентоспособной национальной инновационной системы, эффективных региональных инновационных систем, создание наукоемких инновационных предприятий и организаций и поддержка их инновационной деятельности.

Инновационная деятельность является непрерывным процессом: предприятия под влиянием рыночных факторов постоянно вносят изменения в производимые продукты и процессы, собирают и накапливают новые знания и опыт в целях повышения своего инновационного потенциала. Инновации важны как для частного бизнеса, так и для государственного сектора; они могут происходить в любой сфере экономики, включая организации, оказывающие государственные услуги, например, в здравоохранении, образовании и др.

Инновационная деятельность охватывает все научные, технологические, организационные, финансовые и коммерческие шаги, которые фактически или по замыслу ведут к реализации инноваций (Рисунок 2.2).

Рисунок 2.2. Направления инновационной деятельности предприятия

117

Предприятие может:

проводить фундаментальные и прикладные исследования для приобретения новых знаний и исследования, направленные непосредственно на конкретные изобретения или модифицирование уже существующих технических приемов;

разрабатывать концепции новых продуктов или процессов либо разнообразные новые методы оценки их пригодности и жизнеспособности. Сюда на разных стадиях могут входить разработки и испытания, а также дальнейшие исследования, направленные на изменение конструкции или технических функций;

другие виды инновационной деятельности, не относящиеся к исследованиям и разработкам, но необходимые для создания инноваций. Эта деятельность может повышать способность предприятия создавать инновации либо успешно осваивать инновации, разработанные другими предприятиями или

организациями.

Некоторые из этих видов деятельности могут быть инновационными по своей сути, тогда как другие не содержат новизны, но необходимы для осуществления инновации. Инновационную деятельность можно охарактеризовать как инвестирование в то, что способно окупиться в будущем.

Процесс создания и внедрения инноваций включает в себя также некоторые виды деятельности, не свойственные процессу исследований и разработок, такие как поздние фазы подготовки к началу производства, само производство и распределение продукции, разработки с меньшей степенью новизны, виды вспомогательной деятельности (например, обучение и маркетинговая подготовка), а также разработка и внедрение новых маркетинговых или организационных методов, не являющихся продуктовыми или процессными инновациями. Инновационная деятельность может включать также приобретение внешних знаний или основных фондов, что тоже не свойственно научным исследованиям и разработкам.

Очень важно понять, почему организации занимаются инновационной деятельностью. Причин для этого много. Основная — это стремление повысить прибыльность и

устойчивость на рынке.

Например, расширение возможностей производственных процессов может открыть перспективу для создания нового ассортимента продуктов, а новые организационные приемы — повысить способность предприятия приобретать и создавать новые знания, которые можно использовать для осуществления инноваций.

Интерес к инновациям объясняется желанием сохранить уже существующий уровень конкурентоспособности, а также приобрести новые конкурентные преимущества.

Организация может использовать политику ситуационного реагирования и проводить инновации, чтобы удержать свои позиции в соревновании с инновационно активным конкурентом. Или же оно может проводить упреждающую политику, чтобы, обойдя конкурентов, занять лучшую стратегическую позицию на рынке.

Воздействия инноваций на результаты деятельности предприятий простираются от влияния на продажи и размер рыночного сегмента до изменений производительности и эффективности. Важными проявлениями на отраслевом и национальном уровнях являются изменения международной конкурентоспособности и общей производительности факторов производства, распространение знаний об инновациях на уровне предприятий и увеличение объема знаний, циркулирующих в сетях.

На промышленных предприятиях решение об осуществлении инноваций часто принимается в обстановке высокой неопределенности. Будущие достижения в области науки и технологий, эволюция рынков, спрос на продукцию и потенциальные производственные технологии могут быть в высокой степени непредсказуемыми, причем уровень

118

неопределенности будет варьировать в зависимости от отрасли, жизненного цикла продукта

имногих других факторов. Внедрение новых продуктов и процессов или же принятие на вооружение новых маркетинговых или организационных методов также чревато неопределенностями. Кроме того, поиск и сбор нужной информации могут быть очень затратными и по времени и финансам.

На эффективность инновационной деятельности может влиять организационная структура предприятия. При этом некоторые виды оргструктур окажутся относительно лучше приспособленными к особенностям окружающей среды. Например, высокая организационная интегрированность может улучшить координацию, планирование и реализацию инновационных стратегий; она особенно хорошо срабатывает в отраслях, для которых характерны поэтапные изменения в знаниях и технологиях. Более свободная, гибкая форма организации, представляющая работникам большую автономию в принятии решений

иопределяющая их ответственность, может оказаться эффективнее при создании более радикальных инноваций.

Таким образом, предприятия могут заниматься инновационной деятельностью по многим причинам. Их целями могут быть:

выпуск новой продукции;

повышение качества выпускаемой продукции;

новые рынки и победа над конкурентами;

стремление повысить имидж;

улучшение условий труда;

улучшение экологических показателей;

желание перемен.

Установить мотивы и значимость инновационной активности субъектов полезно для создания инфраструктуры поддержки инновационных предприятий.

Однако довольно часто инновационная деятельность может сдерживаться определенными причинами.

Существует ряд факторов, либо замедляющих эту деятельность, либо отрицательно влияющих на нее, в силу чего она вообще не начинается. Это могут быть как экономические факторы — высокие цены на инновационный товар или отсутствие спроса на производимую инновационную продукцию, так и факторы, специфические для данного предприятия, например, недостаток квалифицированного персонала, энергетических мощностей, надежных партнеров; это могут быть также неблагоприятная нормативно-правовая система, порядок установления налогов.

Предприятия, осуществляющие инновационную деятельность, называют инновационными. Инновационное предприятие — это предприятие, которое внедрило некую инновацию в течение периода наблюдения. При этом инновации не всегда могут быть коммерчески успешными, многие оказываются и неудачными.

Инновационные предприятия можно подразделить на две группы: одни разрабатывают инновации главным образом своими силами или в сотрудничестве с другими предприятиями или государственными научноисследовательскими организациями; другие занимаются заимствованием инноваций, разработанных на других предприятиях, в других отраслях, зарубежных странах. Группировка по видам инноваций (продуктовых, процессных, маркетинговых или организационных) не всегда корректна, так как на инновационных предприятиях внедряются, как правило, одновременно различные инновации.

В течение определенного периода времени инновационная деятельность предприятия может принимать одну из следующих форм:

успешная — с результатом в виде внедрения какой-либо инновации (необязательно успешной с коммерческой точки зрения);

119

продолжающаяся — в виде развивающегося процесса, еще не приведшего к осуществлению инновации;

прекращенная до осуществления инновации.

Фактические затраты на инновационную деятельность, объемы произведенных инновационных товаров, работ и услуг, инновационная активность предприятий и организаций в базовых отраслях промышленности являются объектами статистического наблюдения.

По данным Росстата, затраты на технологические инновации организаций промышленности в 2015 г. составили 735,8 млрд руб. В структуре этих затрат 48,2 % использовано на приобретение машин и оборудования, связанных с технологическими инновациями; 22,9 % — на исследования и разработки новых продуктов, услуг и методов их производства, новых производственных процессов; 2,0 % — на производственное проектирование, дизайн и другие разработки; 1,6 % — на приобретение новых технологий; 0,3 % — на маркетинговые исследования.

Данные, приведенные в Приложениях 2.2 и 2.3, отражают динамику этих показателей за период 2005-2015 гг. Из них следует, что ряд показателей за данный период ухудшился. Например, доля затрат на проектирование и дизайн уменьшилась в 5,3 раза; приобретение программных средств — в 2,3 раза; приобретение машин и оборудования, связанных с технологическими инновациями, — в 12,5 раза. Увеличились в структуре затрат только расходы на исследование и разработку новых продуктов — в 1,5 раза и незначительно на приобретение новых технологий.

В таблице 2.1 приведены данные об инновационной активности предприятий по трем комплексным видам деятельности — добывающим и обрабатывающим отраслям, а также по производству и распределению электроэнергии, газа и воды.

Таблица 2.1 Инновационная активность организаций промышленности по видам экономической деятельности

Удельный вес инновационных товаров (работ, услуг) в общем объеме произведенной и отгруженной продукции в 2015 г. Составлял в базовых отраслях незначительную долю: в добывающем производстве — 3,7 % (в 2011 г. — 6,7 %), в обрабатывающих производствах

— 9,9 (в 2011 г. — 6,8 %), в производстве и распределении электроэнергии, газа и воды —

0,6 % (в 2011 г. — 0,6 %).

Приведенные данные свидетельствуют о том, что инновационная деятельность российских предприятий не отличается высокой активностью — удельные показатели действующих крупных и средних предприятий показывают, что они по различным причинам не находят возможности делать крупные инвестиционные вложения в инновации.

Вопрос сбора и анализа информации об инновациях очень важен. В развитых и развивающихся странах организованы системы статистического наблюдения за показателями инновационной активности предприятий, выработаны научно-технологические индикаторы, позволяющие определять инновационный статус фирмы и оценивать способность стран создавать, применять и распространять знания и инновации.

Первичную статистику об инновациях собирать чрезвычайно сложно. Первым документом, посвященным методологии статистики науки и инноваций, является «Руководство Фраскати» (Manual Frascati). Оно было разработано в 1963 г. и постоянно

120