CC BY
165
Ы.^.. Ъуданов, Q.C. Устинов
ИННОВАЦИОННО-ИНВЕСТИЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ РАЗВИТИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА В РОССИИ
Для разработки вариантов перспективного развития металлургии необходимо уделить особое внимание особенностям инновационного процесса в отрасли. Такая оценка в традиционных секторах экономики, к которым, несомненно, относится металлургия, вызывает значительные сложности. С одной стороны, доминирующие в отрасли технологии были разработаны более сотни лет назад и не претерпели радикальных изменений [1]. С другой стороны, каждый создаваемый в металлургии объект уникален, так как ориентирован на специфику используемого сырья, определенные требования к выпускаемой продукции. Этим предопределены особенности используемых на предприятиях технологических процессов и применяемого оборудования.
К реальным объектам металлургического производства понятия «типовой проект» или «традиционный сортамент» можно применять только со значительной мерой условности. Критерии оценки уровня инновационности производства, показатели обновления номенклатуры выпускаемой продукции и оборудования для ее производства, затрат на НИОКР не в полной мере учитывают особенности металлургии [2]. Например, номенклатура выпускаемой продукции меняется несколько раз в течение одного дня. Новые марки сталей и технологии их производства могут не находить применения многие десятилетия. В дальнейшем их свойства становятся востребованными, и под влиянием изменений в сопряженных отраслях они получают массовое тиражирование.
Процесс совершенствования технологических схем носит непрерывный характер. Исторически для производства стали из чугуна использовались конверторы, затем их потеснили мартены, а
Статья подготовлена при финансовой поддержке Российского гуманитарного научного фонда (проект №13-02-00074).
324
с развитием криогенных технологий основным агрегатом для выплавки стали стал кислородный конвертор. До сих пор в металлургии работают агрегаты, построенные более 100 лет назад. Их показатели отличаются не только от первоначальных, но и от параметров 5-10 летней давности. Включение новых элементов в сопряженные производства (обогащение руд, использование новых флюсов или легирующих, вакуумирование, финишная обработка и т.п.) непосредственно влияет на металлургический процесс и отражается на качестве выпускаемой продукции.
Возникают очевидные проблемы измерения уровня и динамики процессов инновационного развития металлургии, связанные с учетом затрат на научные исследования. В данном случае целесообразно исходить из концепции открытых инноваций [2]. Разработке новых продуктов значительное внимание уделяют потребители металла, проводя соответствующие исследования. По новым технологиям металлургического производства проводятся исследования компаниями, выпускающими металлургическое оборудование. При относительно универсальном для мировой металлургии технологическом базисе структура металлургического производства в отдельных странах мира существенно различается (табл. 1). Сохранение данных отличий (пропорций между переделами) на протяжении длительного времени указывает на их объективный характер, определяемый экономическими, а не технологическими причинами. Это объясняется специфическими условиями, формирующими тенденции развития металлургии в конкретных странах. Вместе с тем, можно отметить и процессы универсального характера в развитии металлургического производства, связанные с инновационными изменениями в отрасли.
Объемы добычи руды, производства чугуна, стали, проката уже не в полной мере отражают роль металлургии в современной экономике и характеризуют динамику развития металлургического производства. В процессе оборота металла его стоимость многократно возрастает. Различие цен одной тонны металла, содержащегося в руде и в готовом металлоизделии, достигает десятков раз. В настоящее время процесс наращивания стоимости базового ресурса во многом свидетельствует об уровне развития не только металлургии, но и экономики в целом. Показатели объема вовлечения ресурсов в производство остались важной характеристикой использования минерально-сырьевой базы страны, но мало что говорят о современном металлургическом производстве.
325
Таблица 1
Соотношение между металлургическими переделами в отдельных странах мира в 1995-2013 гг.*
Страна 1995 г. 2000 г. 2005 г. 2010 г. 2013 г. Темп роста за период, раз
Сталь/чугун
рф 1,30 1,33 1,35 1,39 1,38 1,06
США 1,87 2,13 2,55 3,00 2,87 1,53
Китай 0,91 0,98 1,03 1,07 1,16 1,28
Бразилия 1,00 1,01 0,93 1,06 1,30 1,30
Ю.Корея 1,65 1,73 1,75 1,68 1,61 0,98
ЕС 1,58 1,68 1,74 1,83 1,80 1,13
Япония 1,36 1,31 1,35 1,33 1,32 0,97
ЮАР 1,40 1,35 1,55 1,40 1,46 1,04
Прокат/сталь
рф 0,81 0,84 0,87 0,82 0,86 1,06
США 0,93 0,97 1,00 0,94 1,00 1,07
Китай 0,94 1,02 0,89 1,04 1,04 1,10
Бразилия 0,64 0,65 0,72 0,77 0,77 1,20
Ю.Корея 1,01 1,03 1,03 1,00 0,98 0,96
ЕС 0,87 0,88 0,91 0,92 0,92 1,05
Япония 0,94 0,93 0,90 0,89 0,88 0,93
ЮАР 0,77 0,72 0,75 0,76 0,80 1,04
Трубы/прокат
рф 0,09 0,10 0,12 0,17 0,17 1,87
США 0,06 0,05 0,05 0,05 0,05 0,90
Китай 0,09 0,07 0,09 0,07 0,09 1,02
Ю.Корея 0,10 0,09 0,08 0,08 0,09 0,88
Япония 0,09 0,09 0,08 0,08 0,08 0,89
* По данным WSA [3].
Основой металлургии во многих странах мира стало производство готовых металлических изделий, сварных конструкций, которые и обеспечивают потребности машиностроения и строительства в металле. Например, в ЕС более половины выпускаемого готового проката в дальнейшем перерабатывается в метизы, трубы, металлоконструкции и подвергается дополнительной обработке (оцинкованию, пластификации и др.) [4]. К настоящему времени в компаниях, считающихся лидерами в металлургии, завершается переход к производству деталей и изделий массового назначения, пригодных к непосредственному использованию в машиностроении и строительстве без дополнительной обработки и отделки. Выпускаемые изделия приобретают многокомпонентный характер (сталь с полимерными покрытиями, оцинкованное железо, металлокерамика и т.п.). Важнейшим результатом инновационного развития является повышение потребительских
326
свойств металлопродукции, что позволяет удовлетворять потребности в материалах при относительно стабильных объемах производства базовых продуктов.
Границы металлургического производства постоянно расширяются. Первоначально рынок металла был связан с процессами вовлечения природных ресурсов в обращение, с переработкой вторичного сырья (металлолома). В качестве ключевого приоритета развития мировой металлургии ХХ века можно выделить изменения в сфере формообразования металла - углубление переработки материалов. Все последние годы опережающими темпами развиваются технологии, ориентированные на повышение качества готовых металлических изделий, их эксплуатационные характеристики (устойчивость к трению, коррозии, соответствие эстетическим требованиям). В настоящее время металлургия «переходит» за границы сопряженных рынков. На основе восстановительных технологий, систем контроля состояния металла в изделиях она принимает активное участие в деятельности по поддержанию функционирования металлофонда страны.
Ожидания более радикальных изменений способов производства металла и его использования сохраняются и связаны с развитием нанотехнологий (при всей условности применения данного понятия к металлургии, которая базируется на термохимических и электролитических процессах). Развиваются технологии, связанные с использованием плазменных, гидрохимических, диффузионных процессов, ориентированные на создание материалов с принципиально новыми свойствами (спецметаллургия) и комплексную переработку природных ресурсов (гидрохимизация горнорудного производства). Принципиальные изменения в способе производства металла, альтернативные действующим технологиям, заявлялись неоднократно, но ожидаемого эффекта не принесли. Как показала практика, многие гипотезы о развитии металлургии ХХ века так и остались нереализованными [5-6].
Наиболее эффективной для массового производства в металлургии остается двухфазная система вовлечения природных ресурсов в обращение. Например, в черной металлургии железо, содержащееся в руде, сначала восстанавливают из окислов (науглероживают и получают чугун), а затем выжигают углерод и выпускают сталь. Попытки перейти к технологиям прямого получения железа продолжаются много лет, но их роль в мировой ме-
327
таллургии остается на крайне низком уровне (4,5% от объема производства стали в 2013 г.) [3]. В 2010-е годы производство железа прямого восстановления в мире в абсолютном выражении незначительно растет (с 70,5 млн. т в 2010 г. до 74,7 млн. т в 2013 г.), уступая по темпам роста мировой выплавке стали (1,06 и 1,15 раза соответственно за 2010-2013 гг.) [3]. В РФ Оскольский электрометаллургический комбинат остается единственным предприятием, построенным по данной технологии. В перспективе развитие технологий прямого восстановления железа (бескоксовой металлургии) возможно при расширении производства металлизованных окатышей и брикетов. Особо подчеркнем, что одностадийная технология жидкофазного восстановления железа Romelt, разработанная МИСиС и получившая еще в 1980-е годы апробацию на Новолипецком металлургическом комбинате, в дальнейшем была усовершенствована американскими и японскими специалистами (в 1995 г. продана IFC Kaiser и Nippon Steel Corp.) [6]. По проектным показателям эффективности она превосходит традиционную схему производства и рассматривается как одна из наиболее вероятных технологий при реализации программы развития дальневосточной металлургии [7].
Высококонцентрированное производство (металлургические комбинаты) достигло технологически обоснованного максимума еще в конце ХХ века (мощность крупнейшего комбината южнокорейской компании POSCO в городе Кванъян составляет около 18 млн. т). В РФ максимальным было производство на Магнитогорском металлургическом комбинате в 1988 г. - 16,2 млн. т. На преодоление барьера входа на рынок металла, связанного с эффектом экономии на масштабах производства, были ориентированы технологии для организации микро- и мини-производства [5]. Мини-агрегаты, ориентированные на малые партии разнообразной металлопродукции, должны были обеспечить эффект мобильности удовлетворения потребностей. В 1980-1990-е годы по данному направлению развития металлургии были достигнуты несомненные успехи как на стадии вовлечения ресурсов в производство, так и при углубленной переработке проката. Технологической базой для мини-заводов стали электросталеплавильные агрегаты по переработке вторичного сырья. По эффективности производства они в 2-3 раза превосходили ранее используемые в металлургии электропечи за счет применения мощных трансформаторов, организации внепечной обработки стали, систем непре-
328
рывной разливки. Параллельно шло развитие новых способов формообразования металлопродукции [5]. Определенные рыночные ниши были заняты деталепрокатными станами, роторноконвейерными линиями, агрегатами по производству гнутых и фасонных профилей. В 1990-2000-е годы реализован ряд успешных проектов по выплавке стали с последующей прокаткой тонкой полосы (США, Япония). В РФ действует несколько прокатных модулей данного типа, в частности, последним был введен в строй в 2014 г. литейно-прокатный комплекс компании «ОМК-Сталь» [7]. Данная технология, как и ряд процессов выпуска металлических лент микро толщины, еще не перешла в стадию массового тиражирования, но ее влияние на выбор приоритетов развития металлургии продолжает усиливаться. Эволюционный характер, после существенных изменений технологий в 1980-е годы, приобрели усовершенствования процессов заготовительного производства в машиностроении (литейное, кузнечно-прессовое, сварочное производство) и промышленности строительных материалов (металлические и железобетонные конструкции) [3-4]. В данных производствах увеличивается потребность в поиске инновационных решений, обусловленных ростом требований потребителей. Достигнутый в настоящее время уровень технологической мобильности производств остается недостаточно эффективным для производства изделий малыми партиями. В большинстве случаев выпускаемые металлоизделия требуют дополнительной дорогостоящей механической обработки. Рост мобильности системы оборота металла, согласование производства и использования материалов происходит во взаимосвязи технологических и организационных инноваций. Экономическую эффективность специализированных производств (сервисных центров) по финишной обработке металла подтверждает тот факт, что в настоящее время они стали значимой частью современной металлургии, перерабатывая около 60% выпускаемого крупными заводами металла [4; 6]. «Большая металлургия» уступила значительную часть рынка конечной продукции специализированным производствам, но реальной альтернативы ей пока еще не создано. Это подтвердила практика развития металлургии в КНР, где прирост производства в 2000-е годы проходил преимущественно на основе традиционной схемы. Аналогичные процессы характерны для металлургии Кореи, Индии, Вьетнама и ряда других стран. Всего в мире за
329
2000-2014 гг. выпуск чугуна увеличился на 603 млн. т (с 576 млн. т до 1179 млн. т) при приросте выплавки стали на 788 млн. т [3].
В 2000-2010-е годы наиболее значимые продуктовые и технологические изменения связаны с разработками в области структуризации материалов [8]. Они позволяют существенно улучшить качество металлопродукции на всех стадиях производства от вовлечения природного сырья до финишной обработки изделий. Успешно внедряются технологии внепечной обработки стали, микролегирования, поверхностной обработки (термоупрочнения, оцинкования и т.п.). Полученные в 2000-е годы результаты указывают на наличие потенциальных возможностей развития в данном направлении. Многообещающими являются исследования, связанные с производством аморфных материалов, металлопродукции с высокими прочностными характеристиками, металлов сверхвысокой чистоты и сложных композиционных соединений. Выход на принципиально новые виды продукции возможен в сфере получения материалов на основе порошковой металлургии, аддитивных технологий, методов экстремального воздействия (сварка взрывом, лазерная обработка и т.п.). Сохраняется потенциал развития производства изделий на основе комбинирования различных способов обработки материалов, включая штампосварные детали, высокоточные штамповки, изделия, получаемые методом литья под давлением, прецизионные отливки, а также ряда других технологий, способных существенно изменить облик заготовительного производства машиностроения и промышленности межотраслевых производств [9].
В отечественной системе оборота металла возникают противоречивые процессы, вызванные интеграцией России в глобальный рынок [10]. Это связано не только с тем, что потребители стали предпочитать импортную продукцию, но развитие самой металлургии зависит от разработок, получаемых из-за рубежа. Благоприятная мировая конъюнктура на рынке металла играла двоякую роль. С одной стороны, появились финансовые ресурсы для реализации проектов, но, с другой стороны, из-за высокой ликвидности металлургических полуфабрикатов на глобальном рынке в 1990-2000-е годы снизился интерес к отечественному потребителю, к выпуску продукции углубленной переработки, к модернизации действующего производственного аппарата.
330
Наибольшие последствия от интеграции отечественной металлургии в мировой рынок ощущаются в инновационно-инвестиционной сфере. Трудно дать однозначную оценку изменения потенциала развития металлургии под влиянием процессов расширения внешнеторговой деятельности. В зависимости от выбранного подхода наблюдаемые явления, связанные с инновационным развитием, могут носить как позитивный, так и негативный характер (табл. 2).
Таблица 2
Позитивные и негативные стороны развития российской металлургии с опорой на зарубежный потенциал на стадии реализации инновационных решений
Тактический позитив
Стратегический негатив
Упрощенный характер выбора направлений развития на основе достигнутых результатов
Снижение рисков ошибочных технологических решений
Сокращение сроков реализации проектов
Удобство финансирования
Научно-технологическое сопровождение проектных решений
Зависимость от импорта в условиях отказа от развития отечественных научных заделов
Отсутствие опыта в принятии разработок к реализации
Утрата опыта организации инвестиционного процесса
Дополнительные затраты на привлечение сторонних ресурсов
Ограниченные возможности модернизации производства на отечественной научной базе_________________________
Отечественная база инновационного развития металлургии в течение многих лет была одной из лидирующих в мире. Об ее успехах свидетельствуют многие отечественные технологии, реализованные в других странах мира, включая непрерывную разливку стали, кислородное дутье в конверторах, автогенные технологии, деталепрокатные станы и многие другие разработки. По разработанным проектам были построены сотни заводов по всему миру [1]. Высокий технический уровень отечественных производств не исключал активного сотрудничества с зарубежными компаниями. На протяжении всего ХХ века к развитию металлургической базы привлекались лучшие инновационные решения из других стран [1; 11]. Так, индустриализация 1930-х годов проходила при участии западных специалистов, строительство последнего крупного завода (Оскольский электрометаллургический комбинат в 1970-е годы) в
331
России было осуществлено на основе использования технологий прямого восстановления железа (мидрекс-процесс, разработанный в 1960-х гг. компанией Midland-Ross Corporation (США)). К реализации инвестиционных проектов в металлургии привлекались лучшие западные компании (SMS group, Voestalpine AG, Siemens и др.) [7].
Падение инвестиционной активности в металлургии 1990-х годов не могло пройти безболезненно для отечественной системы инновационной поддержки отрасли. Были закрыты многие проектные институты, свернуто производство металлургического оборудования, разрушена система специализированных строительных организаций [11]. В 2000-2010-е годы основная масса инвестиционных проектов в российской металлургии была реализована в рамках «догоняющего» развития, то есть с опорой на апробированные в мире варианты решения тех или иных проблем и на зарубежный инновационный потенциал. Для отечественной металлургии производство оцинкованного листа, вдувание угольной пыли в доменную печь, организация специализированного раскроя металлопродукции под конкретные нужды потребителей и многие другие продуктовые, технологические и организационные изменения можно рассматривать как элементы инновационного развития. На основе привлечения зарубежных разработок в 2000-е годы появились объекты «белой металлургии» [12]. Реконструкция крупных предприятий проходила по наиболее передовым для мировой металлургии технологиям производства и управления процессами. Рельсопрокатное производство компании «Мечел» значительно опережает по техническому уровню мировые аналоги. При реконструкции доменных печей НЛМК, «Северстали» использовались самые современные инновационные решения, что обеспечило повышение эффективности производства чугуна до уровня мировых лидеров [7; 13]. Организация производства толстолистового проката в совокупности с развитием производства труб большого диаметра также вывели Россию в число мировых лидеров. Качество выпускаемых труб превосходит по многим параметрам продукцию конкурентов, что позволяет использовать их в экстремальных условиях (арктических, глубоководных и т.п.) [14].
В 2000-е годы в РФ постепенно ликвидируется отставание от других стран мира по степени использования современных материалов (пластиков, композитов и т.п.) в металлургии, технологиям подготовки железорудного сырья, производства изделий с по-
332
крытиями. Параллельно с этим создавались научные заделы под возможные научно-технологические прорывы. На отечественной инновационной базе были получены существенные результаты в рамках решения задач по развитию трубопроводной системы страны. Разработчиками были решены технологические проблемы выпуска труб большого диаметра. Это не просто продукция с высокими прочностными характеристиками, но способная к эксплуатации в агрессивной среде (в условиях низких температур, в морской среде). В специальной литературе подробно изложены потенциальные возможности эффективного использования разработанных технологий структуризации материала для производства продукции массового назначения, обеспечивая снижение металлоемкости изделий на 15-20% без потери эксплуатационных характеристик (прочности, устойчивости к воздействию внешней среды, пластичности) [14]. В настоящее время технологии, обеспечивающие поверхностную обработку металла, используются на стадиях производства, изготовления готового продукта и при дальнейшей эксплуатации изделий. Относительно небольшие затраты металла в натуральном выражении в рамках восстановительных процессов обеспечивают продление срока службы оборудования, надежное функционирование сооружений. На основе отечественных разработок стало возможным поддержание в эксплуатации крупногабаритных изделий из металла в системах передачи электроэнергии, сооружений из металла [15]. В данном случае не только обеспечивается эффект в виде экономии металла на их создание, но и экономия трудовых и инвестиционных затрат, предотвращение вынужденных потерь, связанных с выбытием объекта из эксплуатации. Формируется принципиально новый технологический подход к развитию материальной базы отечественной экономики. Фактически это означает внедрение в российской металлургии нового класса аддитивных технологий, обеспечивающих поддержание производственного аппарата страны с относительно низкими затратами материалов. В данном случае эффект от использования ограниченного материального ресурса эквивалентен организации производства, оцениваемого миллионами тонн.
Современные достижения науки указывают на рост вероятности изменения технологического уклада металлургии в перспективе до 2030 г. (табл. 3) [7].
333
Таблица 3
Основные тренды на глобальном рынке металла и в отечественной металлургии
Тренды Период, годы
Тренды, связанные с новыми продуктами
Повышение роли новых типов металлопродукции Спрос на материалы для производства товаров с принципиально но- 2015-2020
выми свойствами 2015-2020
Металлопродукция для использования в особо сложных условиях 2015-2025
Новые материалы специального назначения и изделия на их основе 2015-2030
Тренды, связанные с новыми технологиями:
Технологии создания новых сложно структурированных продуктов Технологии производства металлопродукции повышенного уровня 2015-2025
качества 2015-2020
Повышение требований к эксплуатационным характеристикам ме-
таллопродукции и развитие технологий, обеспечивающих вос-
становление свойств материала 2015-2030
Усиление роли новых производственных технологий в решении за-
дач повышения качества продукции 2015-2020
Рост значения покрытий и финишной обработки металла 2015-2020
Наряду c прогрессом в наноматериалах или аддитивных технологиях, это достижения в связи с принципиально новыми потребностями общества, возросшими требованиями к качеству материалов и производимой на их основе продукции. Наличие задач, не решаемых традиционными способами, формирует разнообразный спрос на инновации. Продолжают обостряться проблемы укрепления ресурсной базы, повышения мобильности производства. Для российской металлургии 2010-х годов особую актуальность приобрели вопросы укрепления позиций на внутреннем рынке, импортозамещения, а, следовательно, углубления степени переработки металла, повышения потребительской ценности выпускаемой продукции [16]. Изменение условий макроэкономического развития страны формирует новые требования к действующей системе производства и использования металла. В определенном смысле они указывают на наличие спроса на инновации как на способ разрешения существующих проблем.
Приведение структуры производства в соответствие с потребностями внутреннего спроса определяет среднесрочные тенденции развития отечественной металлургии. Облик отечественной металлургии будет меняться, исходя из задач удовлетворения требований потребителей по качеству металлопродукции и по
334
мобильности удовлетворения спроса. В России 2000-х годов активно развиваются технологии, ориентированные на микро- и мини-производства, в том числе по выпуску продукции межотраслевого назначения, изделий порошковой металлургии. Это связано с ликвидацией ранее накопленного отставания от мировых лидеров в данной области и высокой эффективностью реализации проектов регионального и корпоративного уровней. Радикально изменилась система заготовки и переработки металлолома, как самостоятельный вид деятельности сформировалась сервисная металлургия. Это обеспечивает повышение мобильности экономических связей в рамках совершенствования кооперационных форм ведения бизнеса.
Проблема качества продукции остается актуальной в РФ на протяжении многих лет. На отечественном рынке материалов по-прежнему доминирует традиционная металлопродукция, предполагающая значительные затраты на ее обработку и последующие издержки по эксплуатации изготовленной из нее продукции (покраска, замена узлов и деталей по мере износа, контроль за состоянием систем и т.п.).
В 2000-е годы отмечается переход требований отечественного потребителя от ценовых к качественным характеристикам продукции. С этим связан процесс увеличения импорта, модернизации производственного аппарата металлургии, прежде всего, переделов, обеспечивающих выход на новый уровень технологичности использования металлопродукции (прецизионное литье, высококачественные отливки, лист с покрытием, высокопрочные трубы, специальные виды крепежа, сборные металлоконструкции и т.п.). С приходом западных компаний в Россию отмечается и изменение подходов к использованию качественных материалов. Рост среднего уровня цен на импортируемую продукцию в 2010-е годы указывает на рост требований к качеству со стороны потребителей. Потребитель готов платить, так как понимает, что это ему выгодно. При абсолютном росте цен на единицу закупаемой продукции, относительная цена единицы полученного эффекта (полезности), как правило, снижается.
При позитивной экономической динамике спрос на материалы в РФ существенно изменится. Это показывает практика развития автомобилестроения, производства бытовой техники, строительно-дорожного машиностроения, выпуска оборудования [16]. Новые предприятия в России, являющиеся потребителями металлопродукции, построены с ориентацией на готовые изделия из ме-
335
талла, а не на обработку универсального сортамента. В условиях конкуренции за потребителя даже традиционные приоритеты по уровню цен и качеству продукции приобретают особые черты, включая учет индивидуальных требований заказчиков к металлопродукции и срокам исполнения заказов (мобильность). Изменения в машиностроении и строительстве, с одной стороны, усугубляют проблемы традиционной металлургии, но, с другой стороны, открывают новые возможности для развития.
Переход от массовых к качественным ресурсам потребует внедрения технологий финишной обработки (потребность в которых при экспорте относительно невелика). Необходим выход на новый стандарт качества, уже установленный на российском рынке конечной металлопродукции западными поставщиками. Например, к 2020 г. предполагается практически полностью (на 90%) заместить импорт обсадных труб с пенополиуретановой изоляцией, с резьбовыми и замковыми коннекторами, с премиальными резьбами, значительно сократить долю импорта метизов в структуре отечественного потребления (коррозионностойких канатов -с 91 до 15%, крепежных изделий - с 46 до 14%.) [17]. Требованиям со стороны машиностроения, определяемым логикой экономического развития страны в 2015-2030 гг., соответствует процесс формирования в металлургии новых видов производств в сфере формообразования - углубление переработки металлопродукции, которое позволит осуществить переход к производству деталей и изделий массового назначения, пригодных к непосредственному использованию в машиностроении без дополнительной обработки и отделки.
В среднесрочной перспективе необходимо приобретение новых компетенций при модернизации существующих систем, не только в части их использования (эксплуатации современного оборудования), но и в части производства продукции инвестиционного назначения и создания условий для его развития. Компетенции в сфере эксплуатации оборудования в металлургии должны быть дополнены компетенциями по его модернизации (2020 г.) и разработке (2025 г.). Создание инвестиционной базы, обеспечивающей развитие отечественной металлургии, следует рассматривать в качестве ключевой задачи 2015-2020 годов. К 2020 г. доля выпускаемых в РФ машин непрерывного литья заготовок в отечественном потреблении должна возрасти с 17-30 до 45-50%,
336
прокатного оборудования - с 8 до 60%, трубопрокатных станов -с 40 до 80% и т.п. [17]. По многим направлениям развития, базирующимся исключительно на импортном оборудовании, предусмотрен переход на отечественные разработки.
Стратегическим ориентиром остается переход металлургии от производственной к функциональной модернизации (новым способам удовлетворения потребностей общества в материалах). Опыт развития оборота металла в стране показывает, что инновации в производственной сфере (металлургии и металлообработке) менее значимы для процессов экономического развития страны, чем инновации, которые обеспечивают модернизацию воспроизводственных процессов, приводящих к изменению всей системы межотраслевых связей отрасли. Это логичное следствие различной ценности эффекта от экономии 1 т металла в эксплуатационной сфере, в сфере обработки или в сфере производства. Если тонна производимой стали стоит около 500 долл., то в готовом изделии - около 20 тыс. долларов, а замена выбывающего из эксплуатации оборудования массой 1 т может обходиться бизнесу и в несколько сотен тысяч долларов. В 2000-е годы в РФ резко обострились проблемы сферы ремонта и поддержания основных фондов, «вторичного использования имущества». Экономия при производстве металла дорого обходится потребителю, но еще большие потери происходят в сфере эксплуатации основных фондов, включая ремонт и ликвидацию последствий аварий. Об этом свидетельствуют издержки коммунальных служб, возникающие по причине использования вторичных труб (Санкт-Петербург, Великий Новгород, Псков и другие города), обрушения металлоконструкций под воздействием коррозии (Москва, Чусовой, Владивосток и др.) и другие факты применения дешевой металлопродукции, ставшие следствием поиска сиюминутной выгоды при принятии управленческих решений [18]. Сумма прямого ущерба при авариях на два порядка превышает затраты на приобретение металла. При всех негативных последствиях для текущей ситуации в экономике наличие данных проблем следует рассматривать в качестве предпосылки функциональной модернизации металлургии (восстановления изделий на основе современных технологий). В индустриальном обществе металлургия обязана решать задачи поддержания уже вовлеченных в оборот ресурсов и их вторичной переработки. Объем накопленного в РФ металлофонда
337
сопоставим с объемом потенциально вовлекаемых в оборот природных ресурсов (запасов полезных ископаемых), что не может не влиять на выработку приоритетов отраслевого развития [7].
В РФ потери, обусловленные низким качеством инфраструктуры, производственного аппарата, выражающиеся в затратах на устранение последствий техногенных аварий, повышенных затратах на ремонт и эксплуатацию оборудования, до сих пор не трансформировались в спрос на металлопродукцию, которая позволит их избежать [18]. Наиболее вероятным в среднесрочной перспективе представляется рост требований к эксплуатационным характеристикам продукции, что предполагает учет условий ее применения. Новые материалы резко снижают риски техногенных катастроф, обеспечивают возможности для создания новых направлений экономического развития. Современные технологии позволяют обеспечить повышенный уровень надежности и долговечности создаваемых систем. Так, использование чугунных коррозионностойких труб повышает долговечность трубопроводов в 3-4 раза, коррозионностойких биметаллов - обеспечивает увеличение ресурса металлоконструкций в 1,5-2 раза, электрошлаковая наплавка двухслойных сталей при изготовлении мостовых конструкций и других технических сооружений высокоскоростных магистралей железнодорожного транспорта позволяет увеличить срок эксплуатации в 3-5 раз (до 100 лет). Разрабатываемые технологии газотермобарической обработки инструментальных сталей повышают эксплуатационную стойкость изделий в 2-4 раза, нанесение специальных защитных покрытий на основе эмалей на холоднокатаный прокат увеличивает ресурс эксплуатации в 2-3 раза. Ожидается эффект от развития производства массивных аморфных металлических материалов (с увеличенным в 2-2,5 раза ресурсом эксплуатации изделий), прогрессивных слоистых металлических материалов и сталей (обеспечивающих повышение ресурса эксплуатации сельскохозяйственной техники не менее чем в 2-3 раза при снижении металлоемкости на 15-20%, объема ремонтных работ - не менее чем на 30-40%) [7]. Особо отметим, что переход к функциональной модернизации действующей системы оборота металла в стране имеет экономическую природу и предполагает последовательное включение новых механизмов оценки результатов инновационной деятельности: от оценок эффекта при производстве металлопродукции к эффекту, достигае-
338
мому в сопряженных процессах, и в перспективе к долгосрочным народнохозяйственным последствиям использования металла.
Целевая задача среднесрочного периода состоит в том, чтобы поставки со стороны отечественной металлургии создавали конкурентные преимущества в металлопотребляющих отраслях РФ. Повышение эффективности использования металла в России будет способствовать переходу от инерционного к инновационному сценарию развития металлургии. Прежде всего, от этого зависит устойчивость и динамика развития спроса для отечественной металлургии. Нельзя при этом не признать, что реализация проектов в 2000-2014-х годах не предполагала значительных затрат на отечественную сферу НИОКР, и в современном виде отечественная инвестиционная база металлургии не готова к решению перспективных задач. Таким образом, в процессе развития с ориентацией на перспективный спрос предстоит решать проблемы научного обеспечения, технологической модернизации, поставок оборудования, то есть вложения значительных инвестиций в сопряженные с металлургией отрасли. В рамках перехода всей экономики России к механизму инновационно-инвестиционого развития отечественной металлургии необходимо пройти достаточно сложный путь поиска источников развития на базе отечественных ресурсов. Отечественная металлургия уже неоднократно проходила данный путь [1], и нет оснований считать, что это не удастся сделать в 2015-2025 гг.
Повышение эффективности текущих затрат компаний на основе привлечения зарубежного инновационного потенциала является экономически обоснованной стратегией 2000-х годов. Очевидно, что в настоящее время инвестиционная деятельность металлургии генерирует спрос на зарубежные разработки (инновации). Возможности по импорту результатов НИОКР в виде машин и оборудования и готовых проектов частично решают проблему ликвидации отставания по техническому уровню производства от других стран. Как показывает опыт Японии, а затем Южной Кореи и Китая, процесс освоения новых технологий и организации на их основе выпуска инновационной продукции не предполагает существенных затрат времени. Это подтверждает и отечественная практика. Уже через 1-2 года, после начала эксплуатации нового для компании производства, активизируется деятельность по улучшению технологических режимов и совер-
339
шенствованию выпускаемой продукции. На переход специалистов от освоения к творческому пониманию процессов и их научного развития указывают проведенные в 2000-е годы исследования по многим направлениям технологического развития [6; 8, 11; 15]. Вместе с тем, восстановить отечественный инновационный потенциал металлургии оказалось значительно сложнее, чем повысить инвестиционную активность в отрасли. Еще в 1990-е годы проектно-инвестиционная сфера металлургии как целостная система перестала функционировать. За исключением ряда специализированных институтов, оставшихся под контролем государства, проектные организации перешли под контроль отдельных компаний или были ликвидированы. Для того, чтобы переключить спрос на отечественные разработки в области металлургии, соответствующим инжиниринговым компаниям необходимо пополнить свой нематериальный капитал до конкурентного с западными компаниями уровня. Трудность данной задачи связана с тем, что не только нематериальный, но и материальный капитал не получает адекватной оценки в системе действующих экономических отношений в РФ. Успех данной стратегии должен быть поддержан развитием производственного потенциала производителей оборудования и специализированных строительных организаций, повышением их возможностей по материализации интеллектуального потенциала.
Создание современной металлургии, претендующей на лидерство, предполагает оценку потенциальных возможностей и ресурсов, прежде всего, со стороны научного обеспечения. Нет необходимости доказывать, что реализуемые в металлургии проекты по созданию новых производственных мощностей по своей сути являются инновационными. На это указывают реальные изменения производственного аппарата, характер наблюдаемых в отрасли процессов. При этом, по затратам металлургических компаний на НИОКР в отношении к объему выпускаемой продукции отрасль уступает не только западным конкурентам, но и большинству отраслей отечественной экономики. Российские компании, получив доступ к уже материализованным в технологиях, оборудовании и продукции знаниям, решали проблемы инновационного развития без существенного привлечения отечественного научного потенциала (отношение затрат на НИОКР к объему отгружаемой металлопродукции не превышает 0,1-0,3%, то есть в десятки раз ниже, чем за рубежом). К позитивным изме-
340
нениям можно отнести увеличение удельного веса затрат на технологические инновации с 0,7 до 2,3% за 2009-2013 гг. в объеме отгруженных товаров по виду деятельности «Производство готовых металлических изделий» (табл. 4) [19].
Таблица 4
Удельный вес затрат на технологические инновации в общем объеме отгруженных товаров, выполненных работ, услуг организаций металлургического комплекса, %
Вид экономической деятельности 2009 г. 2010 г. 2011 г. 2012 г. 2013 г. Темп роста, раз
Добыча металлических руд 0,3 0,6 0,6 0,6 0,9 3,00
Металлургическое производство Производство готовых металли- 4,4 2,8 2,8 2,9 1,6 0,36
ческих изделий 0,7 0,8 0,5 0,3 2,3 3,29
Справочно:
Всего по промышленности 1,9 1,5 1,5 1,8 3,2 1,68
Развитие с опорой на зарубежный инновационный потенциал рассматривается многими специалистами как главное направления прогресса в металлургии [4; 7; 18]. Основой для совершенствования выпуска металлопродукции в 2000-е годы стали крупные инвестиционные проекты, осуществляемые на основе поставок оборудования ведущих мировых производителей. Относительно более высокий уровень инвестиционных затрат отечественных компаний в сравнении с зарубежными аналогами имел следствием более низкий уровень затрат на НИОКР. К проектам привлекались компании, отличающиеся высоким уровнем затрат на науку, что и обеспечивало высокую инновационную поддержку реализуемых технологических решений [6; 11]. При реализации данных проектов существенные затраты на инновации не вызывают сомнений. Однако они осуществлялись в рамках общих работ по проекту и стали составной частью инвестиционных вложений. Даже в том случае, когда использовалась отечественная научная база, ее результаты получали отражение в продукции западных инжиниринговых компаний, т.е. в затратах на проектирование, строительство и оборудование. Возможности автономного участия компаний в инновационном процессе, связанным с созданием новых производственных мощностей, ограничены в рамках строительства объектов под ключ и обязательств застройщика по обслуживанию, в том числе научно-производственному сопрово-
341
ждению развития мощностей. В качестве позитивной тенденции можно отметить возвращение в Россию отечественных научных достижений, получивших воплощение за рубежом. Они вышли на уровень отработанных технологических решений и стали востребованными в российской экономике. Например, технология прямого восстановления железа, термодиффузионной обработки металла и другие методы финишной обработки. Собственно научный потенциал, использованный в данных разработках, продолжал развиваться в России и в дальнейшем может быть задействован при модернизации производства.
Следует рассматривать четыре основных источника научного обеспечения программ инновационного развития металлургии. Во-первых, это научные исследования, проводимые компаниями собственными силами; во-вторых, - приобретение разработок, выполняемых научными и проектными организациями для металлургии, в-третьих, - использование результатов государственных научно-образовательных программ, в-четвертых, - использование инновационных разработок, выполняемых специализированными инжиниринговыми компаниями и производителями металлургического оборудования.
Действующая система государственной поддержки исследований, ориентированных на потребности металлургии, обеспечивает отечественным компаниям экономию затрат на НИОКР. Наряду с фундаментальными исследованиями в сфере разработки новых материалов, государство продолжает поддерживать и отраслевую науку, а также специальные (приоритетные) проекты, осуществляемые в рамках федеральных целевых программ. Принципиально новые технологические процессы, учитываемые в стратегии отраслевого развития, пока остаются проектами профильных институтов [7]. На стадии промышленного инвестирования востребованы разработки компонентной базы и проекты, тесно связанные с ОПК и государственными компаниями, обеспеченными заемным финансированием. Так, проблематикой разработки материалов для реализации программ освоения арктической зоны, или организации выпуска новых типов вооружений, то есть принципиально новой металлопродукции с повышенными характеристиками, были заняты большие научные коллективы. Участниками наиболее успешных проектов «Металл» и «Магистраль» были научные институты (ФГУП «ЦНИИ конструкцион-
342
ных материалов «Прометей», ГНЦ РФ ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина», Институт физико-технических проблем Севера имени В.П. Ларионова СО РАН, Институт физики металлов УрО РАН), промышленные предприятия металлургического профиля (ОАО «Северсталь», ОАО «ММК», ООО «ОМЗ-Спецсталь», ОАО «Челябинский трубопрокатный завод», ЗАО «Ижорский трубный завод», ОАО «Выксунский металлургический завод»), машиностроительные заводы [12; 14]. В качестве позитивного момента отметим, что система подготовки специалистов для реализации прорывных технологий постоянно совершенствуется, включая фундаментальные и общеотраслевые вопросы и конкретный спрос со стороны бизнеса (МФТИ, МИСиС, корпоративные институты).
Внутренний инновационный потенциал металлургических компаний заметно укрепился в 2000-2010-е годы. Задачу адаптации мировых разработок к условиям РФ (природно-климатическим, характеру полезных ископаемых, социальному и кадровому потенциалу) эксплуатирующие организации решают самостоятельно. Возможность перехода на отечественные разработки демонстрирует опыт «Северстали» и ряда других компаний, которые на базе собственного ремонтного хозяйства смогли создать специализированное производство современного оборудования, перевести производство с восстановления изделий методами порошковой металлургии на обработку создаваемых металлоконструкций [4; 7; 18]. Не стоит преувеличивать роль затрат на НИОКР металлургических компаний в обеспечении инновационного развития отрасли. Исследования ориентированы на решение текущих производственно-технологических проблем. Данный процесс, помимо высоких затрат, не предполагает распространения полученных знаний (по сути являясь конкурентным преимуществом отдельных компаний и коммерческой тайной).
Ориентировочные оценки показывают, что в совокупности технологических инноваций доминирующую роль играют затраты, непосредственно связанные с инвестиционной деятельностью (табл. 5) [19].
Особенность металлургии, выражающаяся в уникальном характере используемого оборудования, определяет процесс инновационного развития металлургического производства в зависимости от научных исследований производителей металлургического оборудования. В свою очередь, качество оборудования за-
343
висит от устанавливаемых систем управления, наличия в проектах «хвоста», то есть элементов технологической схемы, связанной с производством попутной продукции (строительных материалов, химической продукции, тепло- и электроэнергии и т.п.), утилизацией отходов.
Таблица 5
Структура затрат на технологические инновации по видам инновационной деятельности в металлургическом производстве и производстве готовых металлических изделий, %
Вид инновационной деятельности 2005 г. 2010 г. 2012 г. 2013 г. Темп роста, раз
Исследования и разработки 3,7 2,3 2,9 21,1 5,70
Приобретение машин и оборудования 74,9 89,0 76,4 52,1 0,70
Производственное проектирование 5,2 3,3 2,0 2,4 0,46
Прочие затраты 16,2 5,4 18,7 24,4 1,51
Итого 100 100 100 100 -
Научные и образовательные центры, формируемые по мере возрождения металлургического машиностроения, потенциально могут стать одной из основ инновационно-инвестиционного развития металлургии. Развитие независимых инжиниринговых компаний, обладающих специфическими компетенциями, на первом этапе возможно только при поддержке вышеперечисленных структур. Их последующая трансформация будет определяться востребованностью полученных разработок в соответствующих направлениях развития металлургии.
Традиционные подходы к оценке экономической ситуации в металлургии достаточно сложно использовать при оценках возможностей научно-технологического развития отрасли (табл. 6) [19]. Действующие металлургические компании в лучшем случае могут найти деньги на проект, но его разработка выходит за компетенции собственно металлургического бизнеса. Долгосрочные перспективы металлургии зависят от развития металлопотребляющих отраслей, от состояния отечественного производства металлургического оборудования, от их возможностей реализовать современные научные достижения. Именно данные аспекты межотраслевых связей металлургии представляют наибольший интерес при оценках вариантов инновационного развития.
344
Таблица 6
Показатели инновационно-инвестиционной деятельности металлургического производства и производства готовых металлических изделий в РФ, млрд. руб.
Показатель 2005 г. 2010 г. 2013 г.
Инвестиционный ресурс (сумма чистой прибыли и
амортизации основных средств) 284 343 245
Инвестиции в основной капитал Ввод в действие новых основных фондов, модер- 137 248 250
низация, реконструкция (без незавершенных активов) 87 166 251
в том числе:
здания и сооружения 21 53 91
машины, оборудование, транспортные средства 64 110 153
объекты интеллектуальной собственности 0,1 1,2 5,6
Затраты на технологические инновации 29 78 62
в том числе:
исследования и разработки Отношение затрат на исследования и разработки к 1,1 1,8 13,0
выпуску, % 0,06 0,05 0,33
Отношение затрат на исследования и разработки к
инвестициям в основной капитал, % 0,8 0,7 5,2
Инновационное развитие металлургии должно обеспечивать не просто повышение эффективности собственного производства, но и развитие основных секторов металлопотребления (машиностроения, строительства).
В перспективе утрата конкурентоспособности отечественной металлургии на мировом рынке будет непосредственно связана с проблемами ее инновационно-инвестиционной базы. Проблемы металлургического машиностроения могут вызвать сбой в модернизации всей цепочки металлургического производства (при технологических прорывах в сфере добычи и обогащения сырья), либо на отдельных стадиях металлургического производства (например, при технологических прорывах в системах непрерывной разливки тонкого листа). При радикальных изменениях на мировом рынке металлургического оборудования российская металлургия может лишиться инвестиционной базы для своего воспроизводства. Появление стратегических угроз подчеркивает недостатки традиционных для 2000-х годов подходов к инвестиционному развитию металлургического бизнеса. Усиливаются стратегические риски, связанные с изменением внешней среды, с новыми требованиями потребителей, что, однако, не сопровождается
345
формированием у самих предприятий и у их партнеров дополнительных конкурентных преимуществ (новых компетенций). Вывод о том, что утрата конкурентных преимуществ влечет за собой деградацию отрасли, не требует специальных теоретических обоснований, так как носит очевидный характер. Повышение эффективности использования металла в стране, базирующееся на технологических и институциональных факторах, прежде всего, в сфере обработки металла, должно обеспечить ускоренное развитие отечественной металлургии в среднесрочной перспективе.
Спрос на инновации становится результатом нарастания проблем у бизнеса при отсутствии возможностей их разрешения традиционными способами. Именно такой ожидается ситуация в отечественной металлургии 2020-х годов. Возможности для форсирования процессов догоняющего развития металлургии (при создании соответствующих макроэкономических условий) и перехода к опережающему развитию (новым материалам и технологиям) на основе отечественного инновационно-инвестиционного потенциала требуют институционального обеспечения. В современных условиях процесс передачи компетенций, связанных с производством и использованием новейших материалов, приобретает неформальный характер. С одной стороны, процесс опирается на защищенные права на нематериальные активы, с другой стороны, - требует от всех участников значительных скоординированных вложений в материальные активы. Развитие системы предполагает инвестиционные вложения в производства, не обладающие собственным инвестиционным ресурсом и малопривлекательные для получения заемных средств. В металлургии переход к новому уровню качества, принципиально новым способам интеграции в развивающиеся системы (не на основе конкуренции, а на основе сотрудничества) предполагает опору на высокотехнологичную машиностроительную и научную базы, что соответствует особенностям инновационного процесса в отрасли.
Литература и информационные источники:
1. Энциклопедический словарь по металлургии. М.: Интермет Инжиниринг, 2000.
2. Голиченко О.Г. Основные факторы развития национальной инновационной системы:уроки для России. М.: Наука, 2011.
3. World Steel Association [Электронный ресурс]: http://www.worldsteel.org
4. EUROFER - The European Steel Association [Электронный ресурс]: http://www.eurofer.org
346
5. Мырцимов А.Ф. Интенсивный путь развития черной металлургии капиталистических стран. М.: Черметинформация, 1983.
6. Лисин В.С. Стратегические ориентиры экономического развития черной металлургии России в современных условиях. -М.: Экономика, 2005.
7. Об утверждении Стратегии развития черной металлургии России на 20142020 годы и на перспективу до 2030 года и Стратегии развития цветной металлургии России на 2014-2020 годы и на перспективу до 2030 года. Приказ Министерства промышленности и торговли Российской Федерации от 5 мая 2014 г. № 839.
8. Прогноз научно-технологического развития России: 2030. Новые материалы и нанотехнологии / Под. ред. ЛМ. Гохберга, А.Б. Ярославцева. М: Министерство образования и науки РФ, НИУ «Высшая школа экономики», 2014.
9. Борисов В.Н., Почукаева О.В. Инновационное развитие машиностроения // Проблемы прогнозирования. 2013. № 1.
10. Буданов И.А. Вовлечение ресурсов в комплекс конструкционных материалов России //Проблемы прогнозирования. 2011. № 1.
11. ВНИИМЕТМАШ и металлургическое машиностроение / Под ред. Н.В. Пасечника. М.: Наука, 2009.
12. ЧТПЗ. Официальный сайт [Электронныйресурс]: http://www.chelpipe.ru/
13. Новолипецкий металлургический комбинат. Официальный сайт [Электронный ресурс]: http://nlmk.com/ru
14. Горынин И.В., Малышевский В А, Хлусова Е.И. Наноструктурированные конструкционные стали - прорывное направление металлопотребляющих отраслей промышленности // Нанотехнологии, экология, производство. 2010. № 4.
15. Балдаев ЛХ. Газотермическое напыление порошковых материалов для получения защитных покрытий с заданными свойствами: диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Курск, 2009.
16. Устинов В.С. Анализ потребления металлопродукции в машиностроительном комплексе России //Научные труды ИНП РАН. М.: МАКС Пресс, 2012.
17. Об утверждении плана мероприятий по импортозамещению в отрасли черной металлургии Российской Федерации. Приказ Министерства промышленности и торговли Российской Федерации от 31 марта 2015 г. № 652.
18. Перспективы развития экономики России: прогноз до 2030 года. Коллективная монография / Под ред. акад. В.В. Ивантера, д.э.н. М.Ю. Ксенофонтова. М.: Ан-кил, 2013.
19. Росстат. Официальный сайт [Электронныйресурс]: http://www.gks.ru/
347
