Слайд 1Наукоемкие технологии
Лекции по курсу «Управление проектами создания наукоемких объектов и систем»
Т.И.Соловьева
Слайд 2Наукоемкость определяется как расходы на НИОКР в расчете на единицу продукции
Слайд 3Значения наукоемкости
в разных отраслях в США
авиаракетная промышленность 12,9%
научное приборостроение 12,4%
информационные
технологии 11,8%
фармацевтическая промышленность 10,4%
производство компьютеров 7,9%
нефтяная промышленность 0,7%
пищевая промышленность 0,5%
легкая промышленность 0,5%
Уровень расходов на НИОКР наиболее активных компаний в области информационных технологий и телекоммуникаций («Microsoft», «Ericsson», «Motorola») достигает 17% от объема продаж.
Слайд 4
На основе анализа затрат на НИОКР и производства продукции в странах
ОЭСР было предложено относить к наукоемким производствам те, показатель наукоемкости которых превышает 3,5%.
ОЭСР – Организация экономического сотрудничества и развития
(OECD – Organisation for Economic Cooperation and Development)
Международная экономическая организация развитых стран, признающих принципы представительной демократии и свободной рыночной экономики.
Члены – 34 страны.
Клуб богатых стран (на их долю приходится производство двух третей товаров и услуг в мире).
В 2012 Россия вступила в ВТО и начала переговоры о членстве в ОЭСР (планируется завершить в 2013 – 2014 г.г.).
По многим показателям российская экономика находится позади стран-членов ОЭСР:
низкая производительность
недостаток инноваций
низкий доход на душу населения
высокая инфляция
экстремальное социальное неравенство
высокий уровень коррупции
«недоразвитость» малого и среднего бизнеса (неблагоприятный инвестиционный климат)
низкий уровень здравоохранения и охраны окружающей среды.
Слайд 5
Наукоемкие или высокотехнологичные отрасли по уровню наукоемкости делятся на:
ведущие наукоемкие технологии
(leading-edge) – выше 8,5%
технологии высокого уровня (high level) – 3,5 – 8,5%
Признаки высоких технологий:
производство принципиально новой продукции и услуг, включая информационные технологии и Интернет
высокая доля затрат на НИОКР в производстве этой продукции и услуг, быстрая сменяемость моделей
длительный период осуществления затрат и высокий риск
изменение социальной среды
Слайд 7Интегральные показатели сравнения стран:
технологические возможности страны (technological capability) – характеризуют вклад
отдельного государства в совокупное промышленное производство;
потенциал развития технологии (technology developing potential) – характеризует способность его к созданию новых видов продукции и технологий
технические возможности
кол-во зарегистрированных патентов
объем экспорта наукоемкой продукции
научно-технический потенциал
расходы на исследования и разработки
численность исследовательского персонала
результативность
число патентов, зарегистрированных за рубежом
объем экспорта технологии.
Слайд 8Новые термины в области высоких технологий –
макро- и нанотехнологии
Макротехнологии –
совокупность всех видов инновационной деятельности по созданию принципиально новых видов продукции и услуг в отраслях, определяющих передовой технологический уровень страны.
В СССР были созданы макротехнологии: авиация, ракетная и космическая промышленность, ядерная энергетика, энергетическое машиностроение.
В годы кризиса (1991 - 1999 гг.) – значительное
технологическое отставание.
Причины: отсутствие заказов, резкий спад НИОКР,
износ оборудования.
В настоящее время США освоили 22 макротехнологии.
Россия освоит до 2025 г. 12 - 16 макротехнологий.
Слайд 9Внутри макротехнологий выделяют критические технологии – технологии, отсутствие которых не дает
возможности освоить макротехнологию.
Значимость критических технологий:
при смене поколения современного самолета требуется создать от 80 - 90 до 170 новых технологий, а также модернизировать еще почти 400.
Доля лучших критических технологий в России около 20% от их общего числа в мире.
Слайд 10Нанотехнология – структуры величиной порядка нм (10-9 м).
«Нанотехнология приведет к
инновационному взрыву»
Современный композиционный материал кевлар –
сверхпрочная ткань для бронежилетов:
внешне обычные тонкие майки непробиваемы для пули
(разработка МГТУ им. Н.Э.Баумана).
Наноалмазы (частицы углерода размером 4 нм)
изготавливаются в промышленном масштабе тоннами.
Используются для полировки, дают недостижимую прежде
гладкую поверхность (в десятки раз выше самого высокого,
14-го класса чистоты обработки).
При добавлении в смазочное масло продлевают жизнь
трущихся деталей в сотни раз,
(полировка и «заделка» микротрещин происходит
на уровне отдельных атомов).
Слайд 11Нанотехнологии в лазерной гироскопии
Зеркала лазерных гироскопов: 23-25 слоев толщиной 50-60 нм
с шероховатостью 1Å (10-10 м)
Самое дорогостоящее в производстве наноматериалов - создание особо чистых условий рабочей зоны.
Фирма Honeywell затратила $50 000 000 на создание производства лазерных зеркал.
Фирма Honeywell лидирует в производстве лазерных гироскопов и инерциальных измерительных блоков (модулей)
– Inertial Measurement Unit.
Слайд 12В настоящее время оптические гироскопы по-прежнему доминируют на рынке с большим
отрывом.
ЛГ широко используются в навигационных системах и системах тактического наведения.
С повышением класса точности доля ЛГ значительно возрастает.
В области сенсоров низкой точности доминируют МЭМС-датчики в силу их дешевизны и компактности, в области стратегической навигации доля ЛГ составляет более 60%.
Слайд 13В 2011 году рынок высокоточных гироскопов 1,29 млрд. $,
рост на
4,3% годовых, прогноз: 1,66 млрд. $ к 2017 году
Слайд 14Информационные технологии –
это технологии, позволяющие обрабатывать значительные объемы информации, сокращающие
время, необходимое для разработки новой продукции,
способствующие ускорению инновационного процесса.
Объем рынка информационных технологий превышает 2 трлн. долл.
Слайд 15Информационные технологии существенно влияют на условия работы и поведение человека, т.е.
изменяют качество труда и социум.
Значительно меняется организация НИОКР: в работе над одним проектом или научной программой могут участвовать ученые, конструкторы различных стран и регионов, не выходя из дома.
При этом отпадает необходимость в приобретении ряда дорогостоящих научных установок, проведение экспериментов становится возможным на одной экспериментальной базе или в технопарке.
Информационные технологии приводят к созданию «виртуальных» предприятий, т.е. группы производств, объединенных единой информационной системой.
Слайд 16Электронная система непрерывной интегрированной поддержки жизненного цикла продукта
CALS - Continuous
acquisition and life cycle support,
включающая поддержку всех элементов
жизненного цикла продукта
(замысла, проектирования, производства, транспортировки, хранения, продажи, утилизации).
CALS-технологии - методы работы с информацией о продуктах, процессах и среде,
основанные на электронном представлении документации
в формате, определенном международными
CALS-стандартами.
Значительно повышается кпд активных ученых, изобретателей, конструкторов,
т. к. они затрачивают меньше времени на поиск информации,
верификацию результатов исследований, анализируют больше информации.
Слайд 17«Новая» экономика – это экономика, базирующаяся на знаниях (Knowledge based economy):
сплав высоких технологий, образования и человеческого капитала.
Поэтому в «новую» экономику включают наукоемкое здравоохранение и образование.
В научном бюджете США доля расходов на развитие национальных институтов здоровья составляла 22%, занимая второе место после расходов на оборону. Эффект от вложений в медицинские исследования и человеческий капитал, способствующих увеличению активности и долголетия, намного превосходит выгоды, обусловленные информационными технологиями.
Расходы на образование: существенный вклад в информатизацию и «интернетизацию» образования, развитие дистанционного образования (в США 20 млрд. долл. в год).
В России – проект информатизации образования
стоимостью 56 млрд. руб.