CC BY
41
О механизмах реализации
программы инновационного развития РФ (с позиции опыта работы малого научнотехнического коллектива)
В. В. Козырев,
д. т. н., профессор Владимирского государственного университета
Рассматриваются механизмы инновационного развития РФ. Доказывается, что основным звеном, за которое можно поднять всю цепь экономических проблем РФ, является создание индустрии наукоемких компонентов многоотраслевого применения, прежде всего мехатронных модулей.
Показаны потенциальные возможности малых инновационных предприятий на примере решения научно-технических проблем в различных отраслях с помощью изобретенных в ОКБ «Контакт» оригинальных роликовинтовых передач и мехатронных модулей на их базе.
Среди кадров, задействованных в инновационномразвитии, включающих государственных служащих и представителей бизнеса, основным двигателем инновационного развития являются новаторы, т. е. научные и технические специалисты, владеющие своей интеллектуальной собственностью, практическим опытом и желающие реализовать свои творческие возможности в коммерциализации своих изобретений и разработок.
В существующей в РФ экономике проблему финансового обеспечения инновационного развития может решить самофинансирование инновационных предприятий при условии благоприятной кредитной и налоговой политики правительства и при разработке правительством эффективной промышленной политики.
1. Проблемы инновационного развития
Правительство, в лице премьер-министра М. Фрадкова, приглашает к широкому обсуждению вопросов инновационного развития страны всех заинтересованных лиц.
Наш коллектив кафедры теоретической и прикладной механикй Владимирского государственного университета имеет 30-летний опыт инновационной деятельности в рамках хоздоговорных тем с промышленными предприятиями и свою позицию по отношению к мероприятиям по инновационному развитию страны, определяемую этим опытом.
The Russian Federation innovational development mechanisms are considered. It is proved, that the basic part, by means of which it is possible to lift all circuit of economic problems of the Russian Federation, is creation ofindustry ofthe high technology components of diversified application, first of all mechatronic modules.
Potential possibilities of the small innovational enterprises are exhibited on an example ofthe scientific and technical problems decision in various branches with the help ofthe original ball-screw mechanisms and mechatronic modules on their base invented in ОКB «KONTACT».
Among the staff involved in innovational development, including civil servants and business representatives, the basic engine of innovational development are innovators, i. e. the scientific and technical experts possessing the intellectual property, practical experience and wishing to realize their creative possibilities in commercialization of their inventions and development.
In economy existing in the Russian Federation self-financing of the innovational enterprises under condition of favorable credit and the fiscal policy of government and development by government of effective industrial policy can decide a problem of financial maintenance of innovational development.
Опубликованный проект программы Правительства по инновационному развитию страны получит поддержку прежде всего у инженерного корпуса страны, работников вузов и НИИ, квалифицированных рабочих. Их потенциал, профессиональные возможности в результате либеральных реформ оказались не востребованы, что определило их тяжелое материальное положение. Знаменательно, что программу Правительства РФ поддерживает и Международный валютный фонд, указывающий на необходимость для подъема экономики России перехода от монопольно сырьевой ориентации страны к ориентации на высокие технологии. Но это экономическая политика, а
ИННОВАЦИИ № 3 (101), 2007
ИННОВАЦИИ № 3 (101), 2007
где же развивающая ее промышленная политика? Слабость всех планов и прожектов властей, начиная с перестройки, в отсутствии обоснованного, конкретного и понятного всем механизма реализации планов. Где звено, взявшись за которое, можно было бы поднять всю цепь проблем экономического развития страны? Кто должен стать основным «двигателем» инновационного процесса? Каковы источники финансирования?
С 1991 г. в нашей стране идут либеральные реформы. В проекте правительственной Программы по социально-экономическому развитию РФ на среднесрочную перспективу (2005-2008 гг.) прогнозируется, что российская экономика по уровню ВВП достигнет предкризисного уровня 1991 г. в 2007 г. Вместе с тем по качественным параметрам — производство в обрабатывающей промышленности, объем инвестиций, масштабы научного сектора — показатели 1991 г. будут достигнуты только в 2010 г. Идеи либе-ралов-ортодоксов о ведущей роли рынка, который все расставит на свои места, о достаточности финансового управления хозяйством страны без какого-либо вмешательства государства не подтвердились и привели к деградации этого хозяйства.
В то же время идеи конвергенции, то есть идеи совмещения всего лучшего из плановой экономики и всего лучшего из рыночной экономики, вывели КНР в лидеры мировой экономики. В связи с этим вспоминаются слова великого реформатора КНР Дэн Сяо Пина: «Не важно какая кошка, белая или черная. Важно, чтобы она ловила мышей».
Решение Правительства о вступление в ВТО представляется принятым в интересах олигархов из сырьевых отраслей при равнодушном отношении к развалу своей перерабатывающей промышленности. Такое решение означает переход к так называемому «обедняющему развитию страны». После вступления в ВТО импорт промышленной продукции и новых технологий будет осуществляться от западных фирм в счет поставок сырья при автоматическом «перекрытии кислорода» для своих инновационных предприятий. Прогнозируется резкое увеличение безработицы и ухудшение социально-экономического положения основной массы населения. Снова «шоковая терапия»? Целесообразнее отложить вступление в ВТО хотя бы до 2010 г.
Руководители нашей страны противоречат сами себе, когда говорят то об инновационном развитии страны, как национальной идее, то провозглашают страну энергетической (считай, в основном сырьевой) державой. С одной стороны, Правительство страны призывает западных инвесторов вкладывать средства в экономику РФ, а, с другой стороны, вкладывает средства Стабилизационного фонда в западные банки под весьма скромные проценты. Это только дезориентирует государственный аппарат и общественность, а страна по-прежнему сидит на нефтегазовой игле.
Объявленные четыре президентских проекта являются дотационными и из-за недостатка финансирования реализуются очень медленно. Возникает вопрос, а не логичнее было бы первоочередным президентским сделать проект инновационного развития
страны. Ведь при надлежащей организации работ вложенные в него средства вернулись бы с большой отдачей. Тогда бы этот проект как локомотив потянул бы за собой все остальные.
В настоящее время на Западе инновационное развитие, высокие технологии строятся на прочном фундаменте традиционных технологий, традиционных предприятий, в первую очередь промышленных (станкостроительных, специализированного производства наукоемких компонентов, автомобильных, авиационных и т. д.), которые «работают как часы». В нашей стране после либеральной реформы большинство промышленных предприятий или практически развалились или находятся в состоянии выживания. Поэтому инновационный процесс подвисает в воздухе из-за отсутствия широкого спроса на высокие технологии. Несмотря на настоятельные призывы общественности, Правительство до сих пор не разработало концепцию промышленной политике в стране.
В Минпромэнерго РФ вводится подпрограмма «Развитие электронной компонентной базы» на 2007-2011 гг. в рамках ФЦП «Национальная технологическая база». Это решение надо приветствовать. Но создание только электронной компонентной базы не достаточно для инновационного развития страны и ее экономической безопасности. Ведь в этой же подпрограмме записано: «Увеличение объемов финансирования по капитальным вложениям... обусловлено... полным отсутствием производства в России специального технологического оборудования и необходимостью закупки импортного оборудования, цены на которое на мировом рынке чрезвычайно высоки». Для создания конкурентоспособного технологического оборудования различного назначения нужны и другие наукоемкие компоненты. Нужен системный, комплексный подход. Результат произведения равен нулю, если равен нулю хотя бы один из сомножителей.
Позиция руководства департамента промышленности Минпромэнерго РФ по отношению к направлениям инновационного развития была отражена в 2004 г. в содержательной статье зам. директора департамента Н. Сорокина [1]. Автором приведены результаты анализа современного состояния подотраслей машиностроительного комплекса России в рыночных условиях, дана оценка перспектив развития этих подотраслей с точки зрения требований рынков сбыта их продукции и влияния промышленной политики государства, а также показано центральное место наукоемких комплектующих подотраслей в усилении инновационных процессов во всем машиностроении. Разработанная Минпромэнерго РФ в настоящее время Концепция ФЦП «Национальная технологическая база» на 2007-2011 гг. уже не отражает такого системного, комплексного подхода. Среди крупных комплексных проектов к области общего машиностроения с натяжкой можно отнести лишь «переход к промышленному производству и управлению материальными потоками на основе электронного документооборота и радиочастотной идентификации (интегрированная логистика)». О станкостроении, о механотронных модулях, о наукоемких компонентах, кроме электронных, в Концепции ни слова.
Следует напомнить, что в нашей стране есть опыт широкого инновационного развития. В 1988 г. были созданы центры НТТМ (научно-технического творчества молодежи) при обкомах и райкомах комсомола. Их финансовая деятельность была практически освобождена от налогов. Поскольку комсомольские активисты, такие как М. Ходорковский, не имели никаких навыков научно-технического творчества, то они привлекали к этому делу «стариков» из вузов и НИИ. За советское время вузы и НИИ накопили огромный научно-технический потенциал, который не находил своего выхода из-за экономической незаинтересованности предприятий во внедрении научнотехнических разработок. Следует напомнить, что перестройка началась именно под лозунгом «Ускорение научно-технического прогресса». Тогда был большой энтузиазм перестройки и надежды на лучшее будущее. Предприятия изо всех сил стремились обновить свою продукцию на более качественную и выйти с ней на рынок, в том числе зарубежный. Поэтому предприятия охотно шли на заключение хоздоговоров по инновационной тематике, которые «старики» заключали под свои научные заделы. Наш коллектив через центр НТТМ для замены энергоемких и пожароопасных гидроприводов разработал и изготовил исполнительные механизмы на базе РВ^К для толкателя термопечи и для установки разливки стали Владимирского тракторного завода, механизмы авиационных приводов для московского завода «Агрегат», а на базе РВП3К исполнительные механизмы для ветроэнергетической установки НПО «Радуга», механизмы юстировки для НПО «Энергомаш» и т. д. Денег хватало как на изготовление опытных образцов, так и на достойную зарплату квалифицированным конструкторам и кадровым рабочим. Но в 1991 г. началась «реформа Гайдара», которая заставила предприятия думать не об инновациях, а о выживании. Но их участь была предрешена. Ведь для власть и деньги имущих они не представляли коммерческого интереса. Вслед за предприятиями развалились научные коллективы. Опытные инженеры по НИР оказались без средств существования и вынуждены были искать любую, неквалифицированную работу, а их научные руководители остались на нищенской профессорской зарплате. Были загублены ростки нового научно-технического предпринимательства, которые могли дать всходы не хуже, чем в Китае. Но не судьба!
2. Звено, взявшись за которое можно поднять всю цепь проблем экономического развития страны
Социально-экономическое развитие страны, а, следовательно, благополучие каждого члена общества, зависит от материального производства. Развитие материального производства определяется в основном двумя показателями: производительностью труда и качеством выпускаемой продукции. (По свидетельству акад. Д. Львова производительность труда в РФ в 6,5 раз меньше производительности в западных странах, в частности в США). В свою очередь производительность труда и качество продукции зависят, с одной стороны, от уровня механизации, ав-
томатизации и компьютеризации производства, а с другой стороны, от уровня образования трудящихся и от их заинтересованности в своем труде.
Считается, что научно-техническая революция означает, в первую очередь, быструю сменяемость орудий, средств и процессов труда. Именно этим обеспечивается повышение производительности труда и качества выпускаемой продукции. Один из законов научно-технического прогресса — это специализация техники. Поэтому условием научно-технического прогресса является непрерывное увеличение числа видов и типов изготовляемых изделий с одновременным повышением их технического уровня и снижением стоимости. Примирить две противоположные тенденции — повышение качества техники за счет ее специализации и повышение производительности труда за счет увеличения серийности производства — возможно только путем создания разнообразной специальной техники разнообразного функционального назначения из унифицированных деталей, сборочных единиц и модулей.
Современное конструирование и производство машин и оборудования сводится к их компоновке из унифицированных сборочных единиц и модулей (большие интегральные микросхемы, агрегатные станки, модульные роботы, строительные машины на базе унифицированного базового тягача и т. д.). Поэтому методы унификации и агрегатирования (сборка машин из различных унифицированных модулей) являются основой таких эффективных организационных методов машиностроительного производства, как специализация производства и его кооперирование.
Создание индустрии наукоемких компонентов общемашиностроительного применения — это то звено, взявшись за которое, можно поднять всю цепь экономических проблем РФ. Идея создания индустрии наукоемких компонентов была поднята на уровень государственной значимости и поддержана в 1995 г. как руководством министерств, так и инженерной общественностью [2]. Но дальше слов дело не пошло. В настоящее время после провозглашения Правительством ориентации на инновационное развитие известная, простая, очевидная идея создания индустрии наукоемких компонентов, как основы промышленной политики, может стать плодотворной.
В решении проблем механизации, автоматизации и компьютеризации производства, а, следовательно, в решении проблем повышения производительности труда и качества продукции особое место занимает производство приводов различного типа и назначения. Удельный вес наукоемких компонентов приводов (двигателей и механических передач различного типа, микропроцессорных систем управления, защиты, контроля и диагностирования, силовых полупроводниковых преобразователей, датчиков, смазочных систем и др.) в структуре выпускаемых машин и оборудования составляет 65-75% [2]. Они обеспечивают практически все функции машин и оборудования, их надежность и безопасность.
Лидирующее положение по различным областям применения и количеству занимают электрические
ИННОВАЦИИ № 3 (101), 2007
ИННОВАЦИИ № 3 (101), 2007
приводы. Комплектный электромеханический привод состоит из трех основных частей: электродвигателя, механической передачи и системы управления с силовым преобразователем.
Электромоторные заводы у нас в стране и за рубежом предлагают богатый выбор унифицированных электродвигателей различных типов и размеров. Новая современная микропроцессорная техника для систем управления и силовые полупроводниковые преобразователи благодаря современным технологическим процессам отличаются высоким качеством, малыми габаритами и относительно низкой стоимостью.
Третья составная часть — механические передачи в существенной мере определяют точностные, энергетические, весогабаритные и стоимостные показатели привода. Компоновка привода в основном определяется компоновкой механической передачи. Можно ожидать, что в перспективе прогресс в качественном уровне комплектных приводов в значительной мере будет связан с совершенствованием механических передач. Поэтому появляются новые альтернативные конструкции передач, в частности для преобразования вращательного движения в поступательное все шире применяются роликовинтовые передачи.
3. Потенциальные возможности малых инновационных предприятий на примере ОКБ «Контакт»
Во Владимирском государственном университете на кафедре теоретической и прикладной механики с 1975 г. сложилась научная школа по разработке теории, методики проектирования и конструирования роликовинтовых передач и электромеханических приводов на их базе [3, 4]. Опыт работы нашего коллектива может быть поучителен. На частном, но конкретном примере работы нашего коллектива отражаются общие потенциальные возможности малых научно-технических коллективов и общие проблемы, стоящие перед такими коллективами.
Нами освоены не только известные на западе планетарные передачи винт-гайка с короткими резьбовыми роликами типа SR (РВ^К) (по нашим методикам проектирования на ПТО АвтоВАЗ освоены 130 типоразмеров таких передач), но и изобретенные нами передачи с длинными резьбовыми роликами или планетарные передачи винт-гайка с резьбовыми роликами типа 3К (РВП3К). РВП3К предназначены для коротких и средних длин перемещений. В этой достаточно широкой области применения РВП3К по сравнению с другими передачами винт-гайка качения обладают следующими преимуществами: широким диапазоном выбора передаточных отношений с обеспечением высокой редукции, высокой кинематической точностью и плавностью работы, в несколько раз меньшим моментом инерции, в несколько раз большей долговечностью и повышенной жесткостью при одинаковых габаритах.
Создание различных конструкций РВП3К на уровне изобретений, разработка теории и методики проектирования новых передач в составе комплектных электромеханических приводов и внедрение комплектных приводов на базе передач с РВП3К в ма-
шины и оборудование различных отраслей является новым научным направлением в машиноведении и системе приводов. В течение 1975-2000 гг. была разработана теория и методика расчета основных характеристик РВП3К: геометрических характеристик, КПД, статической и динамической грузоподъемности, долговечности, функциональной взаимозаменяемости, позволяющей установить зависимость между основными эксплуатационными характеристиками передачи и точностью изготовления резьбовых и зубчатых поверхностей, а также методика согласования характеристик передачи и характеристик электродвигателя в составе привода. На основании методики проектирования был разработан и отлажен пакет САПР РВП3К, включающий машинное изготовление чертежей. Была разработана и неоднократно проверена типовая технология РВП3К на современном технологическом оборудовании, в частности на оборудовании ПТО ОАО «АвтоВАЗ». САПР и типовая технология позволили резко сократить сроки создания РВП3К и приводов на их базе и гарантировать высокий технический уровень продукции.
С использованием электромеханических приводов на базе РВП3К как мехатронных модулей межотраслевого применения в основном решены следующие научно-технические проблемы:
1. Проблема автоматизации известного ортопедического аппарата с ручным приводом проф. Г. А. Илизарова. С 1989 г. по 2003 г. практически за счет собственного финансирования был создан автономный ортопедический аппарат автоматизированного остеосинтеза с комплектными электромеханическими приводами на базе РВП3К 12,6х0,1 (рис. 1, а) [5, 6].
Три независимых привода (рис. 1, б) обеспечивают микроперемещения и осевые усилия в соответствии с естественным процессом регенерации костной ткани. Это способствует более быстрому заживлению травмированных кровеносных сосудов и нервных тканей, сокращает сроки лечения и обеспечивает возможность автоматизированного лечения вне клиники. Автоматизированный аппарат успешно прошел экспертизу в Институте медицинской техники (Москва) и сертификационные клинические испытания в Республиканском клиническом детском ортопедоневрологическом реабилитационном центре (РКДОНЦ, пос. Пиганово Владимирская область). При положительных испытаниях аппарата еще в двух других медицинских центрах и получении сертификата становится возможным продажа аппарата. Рентабельность ортопедического аппарата при его цене в 5-6 тыс. $ США определяется тем, что стоимость 4-6-месячного лечения конечностей в отечественных частных клиниках составляет 7-10 тыс. $ США, а в США в несколько раз больше, т. е. аппарат может окупиться в течение года.
2. Проблема создания электромеханического привода тормоза автомобиля как быстродействующего элемента антиблокировочной системы: По данным западных экспертов, уменьшение тормозного пути автомобиля на 20% снижает при авариях число смертельных случаев и тяжелых травм
Рис. 1. Автономный ортопедический аппарат автоматизированного остеосинтеза: а — общий вид; б — шаговый электромеханический привод аппарата (в увеличенном масштабе)
на 15%. Поэтому ведущие автомобильные фирмы усиленно занимаются разработкой новых тормозов под девизом «Электромеханический привод тормоза подпишет приговор гидравлике».
В Германии первый патент по РВП3К и именно для привода тормоза появился в 1999 г. и повторил наши технические решения двадцатилетней давности [7]. Разработчику электромеханических приводов тормозов автомобиля только для изготовления опытных образцов по программе ЕС было выделено 600 тыс. $ дополнительно к еще большим средствам, выделенным фирмой по автомобильным тормозам.
В 2003 г. во ВлГУ на базе РВП3К 42х1 создан экспериментальный образец (рис. 3, 4) [8] электромеханического привода тормоза автомобиля, превышающий по быстродействию известные гидравлические приводы. В настоящее время проводится совместная работа с ОАО «АвтоВАЗ» по компоновке электромеханического привода тормоза для перспективного автомобиля на топливных элементах.
3. Проблема создания привода станка для электрохимической обработки: Разработан двухкоординатный привод (рис. 5, 6) на базе РВП3К 52х1 для
обработки высокотвердых материалов, в частности турбинных лопаток, с высоким быстродействием и с погрешностью обработки в пределах 5 мкм при усилии 12000 Н. Опытные образцы силовой части привода выполнены по заказу Владимирского ОАО «Новые методы обработки» в интересах ведущих НПО по авиационным двигателям. Начаты переговоры с фирмой «Станко-импекс» (Москва) о сотрудничестве в области производства этих приводов.
4. Проблема создания электромеханических приводов (актуаторов) радиотелескопов. Для регулировки положения панелей, образующих отражающую поверхность радиотелескопа мм-диапазона с адаптивным рефлектором диаметром 70 м для дальней космической связи, спроектирован и изготовлен шаговый электропривод (рис. 7) на базе передачи РВП3К 30х0,25 (рис. 8), специального шагового электродвигателя с полым ротором и микропроцессорной системы управления. Специальный электродвигатель спроектирован и изготовлен по нашему заказу ОАО «Фирма Микмар» (С.-Петербург). Наш актуатор по сравнению с актуатором, выполненным
' Рис. 2 '
а — пациент № 1 (2002 г.), суммарное удлинение 14 мм; б — пациент № 2 (2005 г.), суммарное удлинение 26 мм; в
пациент № 3 (2006 г.), суммарное удлинение 35 мм
ИННОВАЦИИ № 3 (101), 2007
ИННОВАЦИИ № З (101), 2007
Рис. 3. Экспериментальный образец электромеханического привода тормоза автомобиля
на базе шариковинтовой передачи и червячного редуктора фирмой «Sardinia radio telescope» (Италия), имеет в 2,1 раза меньшую массу, меньшие габариты, в три раза меньшую погрешность позиционирования и не меньшую грузоподъемность. Работа выполняется совместно с ОАО «КБ специального машиностроения», «Электроприбор» и другими организациями (С.-Петербург) по заказу ФИАН им. П. Н. Лебедева в рамках межправительственного российско-узбекского соглашения «О создании международной радиоастрономической обсерватории на плато Суффа».
В настоящее время рассматривается возможность использования РВП3К в новом международном космическом проекте орбитального 12-метрового радиотелескопа «Миллиметрон». АКЦ ФИАН дал согласие на участие в создаваемом учебно-научно-производственном консорциуме по созданию мехатронных модулей на базе РВП3К.
5. Проблема создания шаговых приводов с высокой разрешающей способностью для оптикомеханических систем: с 1988 г. по 1993 г. было поставлено на НПО «Энергомаш» (г. Химки) 120 приводов на базе РВпЗк 21,6x0,1 (рис. 9) [9], обеспечивающих впервые в РФ разрешающую способность 0,06 мкм со среднеквадратическим отклонением 0,02 мкм. Это подтвердили независимые испытания ГОИ (С.-Петербург).
В 2003 г. аналогичный привод (на базе РВП3К 36x0,25) был создан для новой специальной системы
Рис. 5. Передача РВП3К 52х1 (в увеличенном масштабе)
Рис. 4. Система управления электромеханическим приводом тормоза автомобиля
по заказу филиала ЗАО «РИВАС» (г. Ковров Владимирской области). Были изготовлены и испытаны три привода с заданной разрешающей способностью 0,16 мкм.
6. Проблема создания электромеханического привода танкового стабилизатора: Эта проблема не поддавалась решению почти 30 лет. Предполагается разработка и продажа этих приводов для модернизации бывших советских танков, десятки тысяч которых находятся в развивающихся странах. С 2001 г. по 2003 г. совместно с ФгУп «ВНИИ «Сигнал» (Ковров, Владимирская обл.) был разработан электромеханический привод на базе РВП3К 66х6 (рис. 10, 11) [10].
Передача была изготовлена на ПТО АО «АвтоВАЗ». Привод успешно прошел ресурсные и точностные испытания [11]. По сравнению с серийным гидравлическим приводом энергопотребление снижено в 2-2,5 раза, масса снижена в 1,4 раза, точность стабилизатора повышена в 1,5 раза. Полученные характеристики соответствуют перспективным требованиям. Преимущество нашего электромеханического привода на базе передачи типа РВП3К перед электромеханическим приводом на базе передачи типа РВ^К, применяемой в западных танках, в большей на порядок долговечности и в 2-3 раза меньшем моменте инерции передачи, что дополнительно обеспечивает энергосбережение. В настоящее время во ВлГУ ведется организация учебно-научно-производственного консорциума для завершения этих работ.
Рис. 6. Электромеханический привод станка на базе передачи РВП3К 52х1
Рис. 7. Общий вид шагового электромеханического привода на базе РВПД 30х0,25
Согласие на свое участие в консорциуме дали ФГУП «ВНИИ «Сигнал» (Ковров, Владимирская область), УКБТМ (Нижний Тагил), ОАО «Спецмаш» (С.-Петербург). Создание этого консорциума поддержали Минобороны РФ и Рособоронэкспорт.
Все выше перечисленные решения научно-технических проблем — это наш реальный вклад в инновационное развитие России [12].
Эти разработки отличаются, во-первых, тем, что основаны на РВП3К, что подтверждает универсальные свойства РВП3К как наукоемких компонентов общемашиностроительного применения, во-вторых, тем, что технический уровень выполненных разработок превышает технический уровень известных предшествующих разработок, что свидетельствует об эффективности РВП3К, в-третьих, рентабельностью разработок при минимизации затрат на проектирование и изготовление передач и приводов.
Все наши разработки — подтверждение плодотворности идеи унификации и агрегатирования, возможности и целесообразности создания специализированных производств наукоемких компонентов общемашиностроительного применения. Это применение общего решения различных технических проблем и задач.
Потенциальные возможности нашего коллектива по модернизации машин и оборудования предприятий машиностроительного комплекса (разработка ком-
Рис. 9. Электромеханический привод (сверху) и передача РВП3К 21,6х0,1
Рис. 8. Передача РВПД 30х0,25
плектных приводов в зависимости от условий эксплуатации, подготовка рабочей документации, изготовление опытных образцов, их испытания и доведение до промышленного производства) представлены в табл. 1.
Встает вопрос о востребованности таких инновационных предприятий, как наше, в настоящее время.
4. Основные двигатели инновационного развития
Известный и справедливый лозунг: «Кадры решают все». Какие же кадры будут решать судьбу инновационного развития страны? Во-первых, в инновационном развитии, как в реформе «сверху», решающую роль должны сыграть представители государства, обеспечивающие правовую среду, финансовую поддержку и регулирование процесса в интересах всего общества, не вмешиваясь в бизнес. Во-вторых, должны участвовать финансовые организации, в частности банки, которые представляются наиболее инерционным звеном будущего инновационного процесса. Они неплохо устроились в существующей экономике сырьевой и спекулятивной ориентации и пока не проявляют заметного стремления к финансированию инновационной деятельности с ее повышенными рисками. В-третьих, предпринимательская инициатива по разработке, освоению в производстве и доведению новой продукции и технологий до рентабельности ложится в первую очередь и в основном на изобретателей, разработчиков продукции и технологий — профессионалов своего дела. В-четвертых, освоение новой продукции и технологий зависит от кадровых рабочих, их подготовки, опыта и заинтересованности в своем труде.
Рис. 10. ИМ на базе РВПД 66х6 с нагружающим устройством (слева) и стандартный гидравлический (справа) привода танкового стабилизатора
ИННОВАЦИИ № 3 (101), 2007
ИННОВАЦИИ № 3 (101), 2007
Рис. 11. Электромеханический привод танкового стабилизатора на базе РВПД 66х6 (в увеличенном масштабе)
В Концепции ФЦП «Национальная технологическая база» записано: «Предполагается, что реализация указанных комплексных проектов будет осуществляться бизнес-сообществом с участием государства на основе частно-государственного партнерства». Об разработчиках, новаторах здесь не упоминается. И это записано незадолго до празднования 100-летия со дня рождения Главного Конструктора С. П. Королева. По-видимому считается, что для инновационного развития необходимо и достаточно иметь деньги. Необходимо, но не достаточно!
Успех или провал перехода РФ на инновационный путь развития будет в первую очередь определяться тем, насколько полно и эффективно будет задействована третья сила — интеллектуальный научно-технический потенциал страны, то есть профессионалы: конструкторы, технологи, организаторы промышленного производства, кадровые рабочие.
Лучшие фирмы Японии (Тойота) и США исповедуют философию тотального менеджмента качества (TQM) [13]. Эти TQM-компании не более трудоемки по сравнению с традиционными компаниями, но они характеризуются интенсивной мозговой деятельностью, базирующейся на интеллектуальной собственности и творческой организации. Работник-новатор представляет интеллектуальную собственность в распоряжение организации, чтобы обеспечить ее развитие. В традиционных компаниях компания выступает заказчиком, а служащий — производителем, поставщиком. Согласно подходу TQM, TQM-компания является поставщиком условий для творческой высокооплачиваемой работы, а работник-новатор является заказчиком таких условий и расплачивается с организацией своей интеллектуальной собственностью (компетентностью, творчеством, опытом и т. д.) за возможность реализации своей профессиональной квалификации.
В нашей стране малый бизнес — это в основном торговый, посреднический, спекулятивный бизнес или бизнес в сфере услуг для населения. В технически развитых странах характерным бизнесом является бизнес на собственных изобретениях бизнесмена. Когда стремление получить прибыль подкрепляется стремлением творчески, на собственных новациях реализовать себя, и все это строится на профессиональной основе, то вероятность делового успеха максимальна. Ведь экономическая мощь США была создана предпринимателями-новаторами, такими как Форд, Эдисон, Сикорский, Джобс, Гейтс и т. д.
5. Источники финансирования
Наш коллектив в 2001 г. предлагал Газпрому в порядке диверсификации организовать совместное производство РВП3К и мехатронных модулей на их базе, в том числе автоматизированных ортопедических аппаратов для детей-инвалидов и ветеранов локальных войн. Газпром отклонил наше предложение, ссылаясь на тогдашнее тяжелое финансовое положение. Повторное предложение в 2006 г. Газпром отклонил, ссылаясь уже на несоответствие их основному профилю деятельности.
В 2002 г. была создана программа сотрудничества Минвуза и ОАО «АвтоВАЗ» с целью создания конкурентоспособного производства автомобилей при софинансировании работ Минвузом и ОАО «АвтоВАЗ» по 10 млн руб. в год от каждой стороны. Наше предприятие прошло конкурс и активно включилось в эту работу. Однако в 2004 г. новое руководство Минобрнауки РФ эту программу ликвидировало, несмотря на созданный научно-технический задел, вложенные финансовые средства и официальные письма — просьбы о продолжении работы со стороны руководства вузов и руководства ОАО «АвтоВАЗ». Ведь предполагалось создание пояса лучших инновационных предприятий вокруг флагмана нашей машиностроительной промышленности, аналогичного поясу малых предприятий вокруг фирмы «Мерседес» в Германии. Но опять не судьба!
В условиях, когда большинство предприятий реального сектора экономики находится в тяжелом финансовом положении, а рентабельность инвестиций в сырьевые отрасли, в финансовые операции, спекуляцию, торговлю, шоу-бизнес и т. п. во много раз превышает рентабельность инвестиций в перерабатывающую промышленность, основным источником финансирования инновационного развития страны остается бюджет.
Министерством образования и науки РФ с 2004 г. ведется ФЦП «Приоритетные направления науки и технологий». По этой ФЦП, как следует из запланированных суммарных объемов финансирования и объемов на один проект, на стадии генерации знаний будет профинансировано 100-200 проектов, на стадии трансформации знаний в опытные разработки 10-20 проектов, на стадии коммерциализации технологий 12 проекта. С учетом объемов работ по инновационному развитию такое финансирование очень мало. Что вызывает неудовлетворение в организации этой ФЦП?
Во-первых, в 2007 г. выбраны пять следующих направлений: индустрия наносистем и материалов, информационно-телекоммуникационные системы, живые системы, рациональное природопользование, энергетика и энергосбережение. Остались за бортом такие утвержденные Президентом РФ приоритетные направления, как безопасность и противодействие терроризму, перспективные вооружения и военная и специальная техника, транспортные, авиационные и космические системы, а также перспективные технологии. Остались вне конкурса инновационные предприятия с тематикой машиностроительного профиля. Но ведь во всех отраслях технологические процессы выполняются машинами. Поэтому уровень всех отраслей определяется уровнем машиностроения. Как же
Таблица 1
Возможные области применения электромеханических приводов на базе РВПК и РВПД в различных подотраслях
машиностроительного комплекса
№ 1 [ 1 [ 11одотрасль Доля подотрасли в продукции машиностроения в 2003г. в % Объс кт ы [ ] р и м с н с н и я Эффе кт от п р и м е н с н и я
1 Автомобилестроение 27,4 Электромеханические приводы тормозов, как элементы ЛВС 11овышепие быстродействия торможения, сокращение тормозного нути и снижение тяжелых травм при автомобильных авариях
Усилители руля 11онышснис комфортности
Приводы изменения клиренса Изменение проходимости
Приводы подъема и опускания крыши и т. д. Повышение комфортности
2 Электротехника и приборостроение 12,3 Мотор-редукторы линейного перемещения Улучшение компактности, сокращение деталей с увеличением надежности и снижением стоимости
Одпокоординатпые подвижки, двухкоординатные столики сканирующих микроскопов Повышение точности и производительности
Трсхкоордипатпысманипуляторы туннельных микроскопов и т. д. Обеспечение разрешающей способности до 0,1-0,01 мкм на шаг шагового привода
3 Тя жслое, э I ]ергети че-ское и транспортное машиностроение 10,3 Замена гидравлических приводов наклона ковшей разливки стали, клапанов регулирования непрерывной разливки стали, толкателей печей и т. д. па электромеханические привода Регулирование толщины проката 11риводы атомных реакторов (подъем стержней и пр.) Передвижные подъемники на 100-200 к11 при ремонте железнодорожного подвижного состава и т. д. Снижение энергопотребления, повышения надежности, удобства обслуживания и пожаробезопасности с грузоподъемностью до 1000 к11 и выше
4 Химическое и нефтехимическое машиностроение 6 Замена приводов качалок с зубчатыми редукторами па приводы вертикального перемещение с РВПК Уменьшение габаритов приводов и снижение веса привода и фундамента, удобство регулирования скорости
11риводы регулирующих задвижек и клапанов натрубопронодах Приводы горизонтирования трубопроводов Снижение энергопотребления, повышение надежности, снижение веса
5 Машиностроение для легкой и пищевой промышленности 2А Малогабаритные электромеханические прессы Приводы для автоматизации технологических процессов Снижение энергопотребления, повышение надежности и удобство обслуживания
6 Станко- инструментальная промышленность 1,9 Приводы подач станков, роботов, измерительных машин и т.д. Повышение точности и плавности работы, улучшение компактности, повышение надежности
7 Оборонная и аэрокосмическая промышленность и др. 31,9 Приводы кортикального наведения, стабилизации, горизонтирования Высокая точность при высоком быстродействии, снижение энергозатрат, ком 1 [ а кт н ост ь, н адеж н ост ь
Актуаторы регулирования положения панелей адаптивных телескопов Высокая разрешающая способность, надежность при малом весе и габаритах
Приводы регулирования закрылок самолетов Приводы управления ракетными двигателями Малый вес и габариты при высокой надежности и снижении энергозатрат
можно машиностроение исключать из приоритетных направлений? Выбор приоритетных направлений осуществлен в закрытом режиме без широкого обсуждения общественностью. Можно говорить о нарушении принципа равной и добросовестной конкуренции.
Во-вторых, укрупнение в несколько раз объемов финансирования проектов с целью преодоления распыления финансовых средств при увеличении общего объема финансирования всего на десятки процентов с 2005 г. привело к тому, что коллективы периферийных вузов остались практически без бюджетных средств. До 2005 г. наш коллектив имел отношение
объемов хоздоговорных тем к объемам госбюджетной поддержки как 2:1. Именно госбюджетные средства позволяли выплачивать разработчикам зарплаты при относительно высоких затратах на изготовление опытных образцов и экспериментальных стендов. Теперь большая часть работ выполняется на энтузиазме и в надежде на перспективу.
В-третьих, требования обязательного внебюджетного финансирования инновационных работ со стороны частного капитала может показаться благими намерениями Правительства помочь развитию инновационного процесса в стране. На деле это представ-
ИННОВАЦИИ № 3 (101), 2007
ИННОВАЦИИ № 3 (101), 2007
ляется медвежьей услугой. Наш бизнес не привык к рентабельности в 6%. Пока Правительство России путем налоговой и кредитной политики не приблизит рентабельность высоких технологий к рентабельности, например, торговли и других посреднических услуг, проблема поддержки бизнесом высоких технологий останется нерешенной. Поэтому для многих инновационных предприятий вузов НИИ требование внебюджетного финансирования может оказаться непреодолимым препятствием.
Интеллектуальная собственность — ведущий элемент инновационного процесса. Он выше инвестиционного капитала, поскольку наращивает его, образуя прибыль, существенно большую банковского процента. Он делает осмысленным и высокооплачиваемым интеллектуальный труд. Но статус разработчика, этой главной фигуры, основного «двигателя» инновационного процесса не определен. Тем более не решен такой тонкий и весьма важный вопрос как рыночные отношения между новатором и инвестором. Согласно принципу равной и добросовестной конкуренции, способствующей эффективному размещению ресурсов, необходимо сбалансировать интересы и доходы, как тех, кто накопил и вкладывает финансовый капитал, так и тех, кто создал и вкладывает интеллектуальный «капитал». Тогда основной «двигатель» инновационного развития, предпринимательская инициатива будет работать на полную мощность. Для этого нужно, во-первых, денежное выражение интеллектуальной собственности, интеллектуальных «инвестиций» с учетом их влияния на технический прогресс, объема применения, стадия готовности. Во-вторых, необходимо выработать формы взаимоотношений новаторов и финансовых инвесторов. Создание промышленно-финансового образования, разделяющего прибыль и риски в соответствии с вложенными интеллектуальными и финансовыми инвестициями — это предпочтительный вариант таких взаимоотношений
Чтобы быстро изменить сложившееся положение, Правительству необходимо при системном, комплексном подходе разработать промышленную политику как базовую по отношению к инновационной политике. Целесообразно создать Агентство по промышленным разработкам под патронажем перерабатывающих предприятий. Кроме того, необходимо существенно увеличить финансирование инновационного процесса, в частности довести расходы на науку до 4% ВВП, как это предусмотрено действующим законом о науке. В последние годы эти расходы меньше 2% ВВП. Правительство могло бы сформировать соответствующие инновационному развитию государственные заказы в финансируемых из бюджета отраслях: закупка медицинской техники, техники вооружений, оборудования ЖКХ и т. п., но без искусственных условий обязательного внебюджетного софинансирования. С учетом отсутствия большого энтузиазма у частного, особенно финансового, капитала по отношению к инновационной деятельности следует более тщательно проанализировать возможности и эффективность такого метода инвестирования как самофинансирование. Накопление собственных
средств и использование их для перспективных разработок широко используется как промышленными предприятиями, так и научно-внедренческими коллективами. В частности, львиная доля затрат нашего коллектива на создание автономного ортопедического аппарата автоматизированного остеосинтеза осуществлена за счет самофинансирования. Если Правительство подчинит свою кредитную и налоговую политику и госзаказы целям инновационного развития, то в такой среде самофинансирование может создать серьезную конкуренцию деятельности финансовых организаций.
Заключение
На нашем частном, но конкретном примере инновационных разработок видно, что в нашей стране, особенно в системах вузов и НИИ, имеется богатый научно-технический потенциал. Будут ли созданы условия для реализации этого потенциала, или, «как всегда» благоприятным моментом воспользуются финансовые махинаторы, а попытки инновационного развития, как во время перестройки, будут дискредитированы? Это при реформе «сверху» в первую очередь зависит от руководства страны, их решимости, ответственности и профессионализма.
Литература
1. Н. Сорокин. Экономику вылечит машиностроение/Российская газета, Машиностроение, 28 октября 2004.
2. В. Н. Петриченко, Г. Г. Коваленко, В. И. Святошнюк. Наукоемким компонентам техники — приоритетное развитие//Привод-ная техника, сентябрь-октябрь, 1996.
3. В. В. Козырев. Прецизионные роликовинтовые передачи как исполнительные механизмы электромеханических приводов с микропроцессорной системой управления: достижения научной школы ВлГУ//Мехатроника, автоматизация, управление, № 10, 2003.
4. В. В. Козырев. Конструкции роликовинтовых передач и методика их проектирования: учеб. пособие. Владим. гос. ун-т. Владимир: РИК ВлГу, 2004.
5. В. В. Козырев, Ю. Е. Мишулин, А. Ю. Овчинников, О. В. Федотов. Автономный ортопедический аппарат автоматизированного остеосинтеза как мехатронная система//Мехатроника, № 4, 2002.
6. В. В. Козырев, О. В. Федотов, С. М. Паринов, С. Л. Тихомиров. Результаты клинических испытаний автономного ортопедического аппарата автоматизированного остеосинтеза и их ана-лиз//Информационно-измерительные и управляющие системы, № 1-1, т. 4, 2006.
7. Патент Германии DE.197 36 734 С2 от 14.01.1999 г.
8. В. В. Козырев, Д. А. Соцков, А. Ю. Овчинников. Электромеханический привод на базе роликовинтовых передач как элемент мехатронной системы атомобиля//Мехатроника, № 7, 2000.
9. В. В. Козырев, П. Б. Колов, В. И. Сидоров и др. Экспериментальное исследование привода на базе передачи с длинными резьбовыми роликами и шагового электродвигателя//Станки и инструмент, № 7, 1995.
10. Б. В. Новоселов, В. В. Козырев, А. В.Толков. Планетарная передача винт-гайка с резьбовыми роликами типа 3К как исполнительный механизм электромеханического привода танкового стабилизатора//Оборонная техника, № 8, 2006.
11. В. В. Козырев, А. В. Толков, О. Л. Подгаевский. Экспериментальные исследования долговечности и прочности при перегрузках исполнительного механизма на базе РВП3К66х6//Оборон-ная техника, № 8, 2006.
12. В. В. Козырев. Мехатронные модули в процессе реализации программы инновационного развития РФ//Материалы 3-й научно-технической конференции «Мехатроника, автоматизация, управление» в рамках 1-й Российской конференции по проблемам управления. С.-Петербург, 2006.
13. М. Г. Круглов, С. К. Сергеев, В. А. Такташов и др. Менеджмент систем качества: учеб. пособие. М.: ИПК Издательство стандартов, 1997.
