CC BY
32
РАЗВИТИЕ АНТРОПОМОРФНОЙ РОБОТОТЕХНИКИ КАК ДРАЙВЕР ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ЭКОНОМИКИ
Голубев Алексей Евгеньевич
аспирант. ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный университет» г. Иваново, Российская Федерация. E-mail: [email protected]
Аннотация. В статье автор указывает на необходимость переформатирования российской сырьевой модели экономического развития на инновационный путь развития. В качестве одной из важнейших сфер инновационной экономики, в аспекте происходящей в настоящее время смены технологических укладов, предлагается развитие антропоморфной робототехники как одного из перспективнейших направлений на мировом рынке робототехники. В советский период нашей истории страна являлась мировым лидером в сфере производства и внедрения средств робототехники. После распада Советского Союза Россия утратила лидирующие позиции в этой сфере. Накопленный потенциал, финансовые и людские ресурсы должны обеспечить дальнейшее развитие робототехники, которая имеет большое значение для восстановления научно-технического и промышленного потенциала России.
Ключевые слова: инновационная экономика; инновационный потенциал; технологический уклад; изменения; антропоморфная робототехника; развитие
Код УДК: 330.341
Annotation. The author indicates the need of reforming Russian model of economic development from raw economy to innovative development. One of the most important areas of innovation economy in the aspect of the ongoing shift of technological structures is the development of anthropomorphic robotics, which is one of the most promising sphere in the world market of robotics. During the Soviet period our country was a world leader in the production and introduction of robotics. After the collapse of the Soviet Union, Russia has lost its leading position in this field. The accumulated potential, financial and human resources should ensure the continued development of robotics, which is of great importance for the restoration of scientific, technological and industrial potential of Russia.
Keywords: innovative economics; innovative potential; technological structure; changing anthropomorphic robotics; development
Устойчивость российской экономики во многом зависит от нефтегазовых и прочих доходов, полученных от сырьевого сектора. В середине сентября 2013 года министр экономического развития РФ Алексей Улюкаев заявил, что ситуация в российской экономике «худшая после кризиса 2008 года» [1], хотя при стабильно высокой цене на нефть на уровне 110 долларов за баррель - это говорит лишь о том, что сырьевая модель развития отечественной экономики себя полностью исчерпала [2]. В то же время производств, способных экспортировать продукцию на внешние рынки, в России за последнее десятилетие практически не появилось: доля принципиально
новых производственных технологий среди созданных колеблется в 1997-2012гг. на уровне всего 10%. Россия ежегодно вынуждена выплачивать технологическую ренту за импорт разработок. Поступления от экспорта технологий в 2012 г. составили 688,5 млн. долларов, в то же время выплаты за импорт - 2,043 млрд. долл. Отрицательное сальдо оборота технологий, таким образом, составило -1,354 млрд. долларов [3]. В настоящее время российская промышленность находится в фазе стагнации: в период с начала 2012 года рост уровня промышленного производства составил всего 0,1%. Наибольший спад приходится на сектор металлургии и производства транспортных средств, машин и оборудования [4]. Помимо этого, эксперты Высшей школы экономики в период 2013-2018 гг. прогнозируют существенное снижение темпов производительности труда по отношению к показателям 2000-2009 гг.
Усугубляет положение неблагоприятная демографическая ситуация - на протяжении почти 20 последних лет в стране наблюдается устойчивая тенденция к сокращению численности населения, что неминуемо приведет не только к дефициту рабочих рук, но и к увеличению демографической нагрузки на каждого трудоспособного жителя страны. По прогнозам специалистов ООН, а также многих отечественных демографов и экономистов, соотношение работающих и пенсионеров в России к 2025 году составит 670-750 на тысячу человек, а к 2050 году - 900-1000 [5].
В условиях сокращения численности экономически активного населения и ряда других причин (стабилизация цен на нефть, нестабильность Еврозоны, рост инфляции, сокращающийся потребительский спрос, торможение динамики промышленного производства, замедление инвестиционной активности, отток капиталов за рубеж, огромная закредитованность населения, которая ограничивает рост экономики вследствие падения потребительской активности) в экономике установилась тенденция к замедлению роста ВВП. Если в середине 2000-х гг. рост ВВП составлял 6-8% в год (с 2003 по 2008 год темпы роста ВВП ни разу не падали ниже 5%), в 2010-2011 гг. ВВП рос по 4,3% в год, то уже по итогам 2012 года рост российского ВВП значительно замедлился, составив 3,4% [6]. Замедление роста ВВП по итогам 2013 года будет еще более значительным и не выйдет за границы 1,8 процентных пункта. По прогнозам Министерства экономического развития, в 2014 году ВВП страны увеличится на 2,8-3,2% вместо ранее прогнозируемых 3,7% (в табл. 1 приведен прогноз ВШЭ касательно динамики ключевых показателей российской экономики на период 2013-2018 гг.). Вместе с тем, премьер-министр России Дмитрий Медведев на Всемирном экономическом форуме в Давосе в январе 2013 года заявил, что для развития страны требуется рост ВВП не менее 5% в год.
Таблица 1
Динамика ключевых показателей российской экономики на период 2013-2018 гг.
(прогноз Высшей школы экономики)
Показатели Факт Прогноз
2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 20132018
ВВП, % 4,3 3,4 2,4 2,1 2,1 2,1 2,0 2,0 2,1
Внутренний спрос на отечественные товары, % 2,8 2,5 1,7 1,6 1,5 1,3 1,3 1,2 1,4
Промышленность, % 4,7 2,6 1,6 1,7 1,8 1,5 1,6 1,5 1,6
Инвестиции, % 10,8 6,6 2,3 3,5 4,3 2,2 2,6 2,3 2,8
Показатели Факт Прогноз
2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 20132018
Товарооборот, % 7,0 5,9 4,9 4,4 3,5 3,6 3,1 2,9 3,7
Реальная заработная плата, % 2,8 8,4 3,9 3,5 3,3 3,3 3,1 3,1 3,4
Реальные располагаемые доходы населения, % 0,4 4,2 4,1 2,7 2,6 2,6 2,4 2,3 2,8
Производительность труда, % 2,8 2,5 2,2 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0
Инфляция, % 6,1 6,6 6,2 6,0 5,9 5,7 5,7 5,6 5,9
Дефицит(+) федерального бюджета, % к ВВП -0,8 0,1 0,0 -0,6 0,0 0,1 0,2 0,3 -
Курс доллара, средний 29,4 31,0 31,7 32,8 34,1 34,7 35,9 37,0 -
Цена на нефть Urals, долл/бар 110 111 110 110 110 110 110 110 -
Таким образом, в условиях преимущественно сырьевого характера отечественной экономики, сокращающихся трудовых ресурсов, снижения темпов экономического роста и общего падения производительности труда, процесс модернизации и диверсификации экономики и возвращение России в сообщество наиболее развитых государств становится крайне сложной задачей. Выход из сложившегося положения представляется возможным при условии перехода существующей структуры экономики на инновационный путь развития, что неоднократно озвучивалось как руководством страны, так и независимыми экспертами.
В настоящее время наиболее развитые страны уже выстроили долговременную стратегию развития вплоть до 2030-2050 гг., в рамках которой будут вестись приоритетные научные исследования по следующим направлениям: био- и нанотехнологии, медицина, генная инженерия, экологически чистая энергетика, квантовые технологии, робототехника. Специалисты считают, что при сохранении нынешних темпов технико-экономического развития, в 2020-2025 годах произойдет новая научно-техническая и технологическая революция, основой которой станут разработки, базирующиеся на достижениях указанных выше направлений [7].
Среди перечисленных технологий важно отметить робототехнику. Сегодня роботы применяются во всех сферах человеческой деятельности, а уровень развития робототехники является важным показателем научно-технического, промышленного и оборонного потенциалов каждой страны. Частные и государственные структуры многих развитых стран инвестируют в развитие робототехники колоссальные средства, считая ее одним из ключевых элементов экономического развития на ближайшие десятилетия. Помимо машиностроения и приборостроения, средства робототехники сегодня получают все более широкое распространение и применение в немашиностроительных и непромышленных областях. На рис. 1 приведена инфографика [8], иллюстрирующая прогнозируемый рост мирового парка роботов вплоть до 2021 года, когда сервисные роботы, предназначенные в основном для автоматизации домохозяйств, в количественном исчислении превысят парк промышленных роботов. Международная федерация робототехники прогнозирует, что роботостроение к концу первой четверти XXI века станет крупнейшей отраслью промышленности и вырастет до рынка, который будет оцениваться в 500 млрд. долларов [9].
Рис. 1. Объем мирового рынка робототехники в период 2011-2021 гг.
Наша страна вплоть до 1991 года являлась мировым лидером в сфере производства и внедрения средств робототехники, занимая первое место в мире по номенклатуре операций, выполняемых промышленными роботами, и второе - по их количеству, следом за США [10]. В СССР фундаментальные и поисковые работы в области робототехники были развернуты на основе программ Академии наук СССР и высшей школы, которые были связаны с комплексной программой Госкомитета СССР по науке и технике. Эти работы возглавляли известные ученые: академик И.И. Артоболевский, профессора А.Е. Кобринский и А.П. Бессонов (ИМАШ РАН); члены -корреспонденты Е.П. Попов (МВТУ им. Н.Э. Баумана) и Д.Е. Охомицкий (ИПМ), доктора технических наук Е.И. Юревич (ИТКР), Е.А. Девянин (МГУ), П.Н. Белянин (НИАТ) и др. Одновременно были начаты работы по унификации и стандартизации промышленных роботов в соответствии с программой Госстандарта СССР [11, 12].
Проблемами разработки теоретических основ робототехники, развития научно-технических идей, создания и исследования роботов и робототехнических систем в СССР занимался ряд научных и производственных коллективов: МВТУ им. Н.Э. Баумана, Институт машиноведения им. А.А. Благонравова, Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК) Санкт-Петербургского политехнического института, Институт электросварки им. Е.О. Патона (Украина), Институт прикладной математики, Институт проблем управления, НИИ технологии машиностроения (г. Ростов-на-Дону), Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков, Проектно-
технологический институт тяжелого машиностроения, Оргстанкпром и др.
Выдающуюся роль в развитии теории и организации работ по созданию роботов сыграл академик И.А. Артоболевский. Большой вклад в организацию науки и производства, создание научно-технической базы по проблеме роботов и разработку теоретичеких основ робототехники внесли: И.М. Макаров, Д.Е. Охомицкий, М.Б. Игнатьев, Д.А. Поспелов, А.Е. Кобринский, Г.Н. Рапопорт, В.С. Гурфинкель, Н.А. Лактоа, Ю.Г. Козырев, В.С. Кулешов, Ф.М. Кулаков, В.С. Ястребов, Е.Г. Нахапетян, А.В. Тимофеев, В.С. Рыбак, М.С. Ворошилов, А.К. Платонов, Г.П. Катыс, А.П. Бессонов, А.М. Покровский, Б.Г. Аветиков, А.И. Корендясев и др.
В общей сложности в Советском Союзе было создано более 100 моделей промышленных роботов и выпущено более 100 тыс. единиц промышленной робототехники, которые заменили более одного миллиона рабочих. Однако с распадом СССР вся плановая работа по развитию робототехники на государственном уровне была свернута. Парк роботов сократился более чем на порядок вместе с сокращением производства в стране в целом. В результате к 1995 году разработка и применение роботов в России сузились до задач обеспечения невыполнимых без роботов операций в экстремальных ситуациях [13]. Однако на рубеже 2000-х гг. начали возрождаться отраслевые и ведомственные научно-технические программы по робототехнике и межотраслевые программы по отдельным особо государственно важным ее аспектам, начал восстанавливаться парк роботов и в промышленности. С середины 2000-х гг. в рамках тематических занятий, кружков и дополнений к курсу информатики в школах Москвы, Санкт-Петербурга и некоторых крупных городов России возобновился процесс популяризации робототехники среди подрастающего поколения. По инициативе Федерального агентства по делам молодежи и Фонда поддержки социальных инноваций «Вольное Дело» в 2008 году было начато осуществление Программы «Робототехника: инженерно-технические кадры инновационной России». Целью Программы является выявление, отбор и дальнейшее сопровождение талантливых молодых специалистов для таких инновационных отраслей народного хозяйства, как промышленная автоматизация, энергетика, нефть и газ, военно-промышленный комплекс, робототехника, сети и телекоммуникации, авиация и космонавтика, автомобилестроение, приборостроение, транспорт, интеллектуальные устройства на базе единого круглогодичного цикла молодежных инженерно-технических соревнований в сфере высоких технологий, завершающегося Всероссийским робототехническим фестивалем [14].
В 2012 году начался новый этап развития отечественной робототехники, ознаменовавшийся приходом на этот рынок частных инвесторов. Дмитрий Гришин, выпускник факультета робототехники МВТУ им. Н.Э. Баумана и генеральный директор инвестиционной компании Mail.ru Group, в середине июня 2012 года объявил о создании компании Grishin Robotics, которая вложит 25 млн. долларов его личных средств в стартапы по созданию персональных роботов [15]. Важность создания подобной инвестиционной структуры для развития отрасли робототехники заключается в финансировании перспективных проектов развивающихся компаний на ранних стадиях их инновационной деятельности. В феврале 2013 года в инновационном центре «Сколково» прошла международная конференция по робототехнике Skolkovo Robotics International Conference, которая собрала ведущих мировых экспертов в этой области, представителей венчурных фондов, исследовательские и научные коллективы, а также студентов вузов. Заявленной целью конференции была поддержка исследований и разработок в области робототехники.
Накопленный более чем сорокалетний опыт разработки и внедрения средств робототехники и дальнейшее ее развитие имеет большое значение для восстановления научно-технического и промышленного потенциала России. В условиях сокращающегося экономически активного населения и повышения числа трудовых мигрантов из стран ближнего зарубежья внедрение средств робототехники в производстве позволит поддерживать темпы экономического роста даже в
условиях сокращающихся трудовых ресурсов. Комплексное развитие и внедрение робототехнических изделий в производстве позволит решить проблемы добычи и переработки сырья и создать экономичные и высокоэффективные производства. Внедрение роботов на производстве также позволит улучшить условия труда и общую культуру производства, что выразилось бы уменьшением количества профессиональных заболеваний, снижением травматизма, сокращением затрат на лечение и мероприятия по охране труда и технике безопасности. Кроме того, роботизация позволит ликвидировать тяжелые, опасные и вредные для здоровья человека виды работ.
Для экономики России развитие робототехники принесло бы большую пользу и благодаря восстановлению трудового потенциала части нетрудоспособного населения, в первую очередь -людей с нарушениями двигательной функции организма, а, в перспективе, - людей с нарушениями сенсорной функции (зрения, слуха, обоняния, осязания). Передовые робототехнические технологии смогут не просто обеспечить людям с ограниченными возможностями свободное передвижение, но и дадут возможность работать, получать образование, пользоваться культурными ценностями, сделав их экономически и социально независимыми.
Помимо машиностроения и приборостроения средства робототехники сегодня получают все более широкое распространение и применение в немашиностроительных и непромышленных областях. Важность развития робототехники в этих областях очевидна уже из того факта, что здесь используется большая часть трудовых ресурсов страны, а степень автоматизации ниже, чем в машиностроении. Опыт создания и применения роботов и неавтоматических манипуляторов, специально предназначенных для этих отраслей, пока невелик, но имеет большие перспективы.
Важно учитывать использование изделий робототехники в оборонных и научно-исследовательских целях, без которых невозможно представить армию и науку ближайшего будущего.
Стоит отметить, что к настоящему времени отсталость России в сфере промышленной робототехники столь велика и столь очевидна, что с глобальной точки зрения наша страна уже потеряла этот рынок. Эксперты считают, что сократить отставание от мировых лидеров в текущих условиях не представляется возможным, следовательно, не удастся избежать приобретения устройств и технологий на внешних рынках [16]. При этом следует учитывать, что становление и развитие технологий на импортной технологической базе гарантирует отставание от стран-лидеров этого направления.
Несмотря на это, у России, благодаря накопленному опыту разработки и внедрения средств робототехники, сохранившемуся научному потенциалу и наличию определенной финансовой базы, еще остается шанс побороться за одно из перспективнейших направлений в этой сфере -антропоморфную робототехнику, одним из подвидов которой является технология создания экзоскелета, - устройства, повторяющего биомеханику человека и увеличивающего его физическую силу за счет внешнего каркаса. Сфера применения экзоскелетов может быть весьма широкой, находя применение в следующих направлениях: армия, медицина, космос, спорт, социальные и общегражданские нужды, а также научно-образовательные цели. Технологию создания экзоскелета следует рассматривать как эффективный инструмент развития отечественной машиностроительный промышленности, который позволит освоить создание высокотехнологичной продукции.
В таких странах, как США, Франция, Япония, Новая Зеландия, экзоскелетная технология либо уже разработана, либо находится на этапе тестирования и доводки. Основные сферы применения -военная и гражданская.
В нашей стране начало разработок технологии экзоскелетов на государственном уровне было положено еще в советский период, затем они были приостановлены и возобновились лишь в конце
2011 года. В ноябре 2012 года стало известно, что Министерство промышленности и торговли планирует выделить порядка 1 млрд. рублей на проекты по созданию экзоскелета [17]. Финансирование проектов будет осуществляться в рамках ФЦП «Развитие фармацевтической и медицинской промышленности на период до 2020 года и дальнейшую перспективу». У разрабатываемого устройства будет два варианта применения - гражданское и военное.
Разработку рабочей модели экзоскелета собственной конструкции также ведет ФГУП «Научно -производственный центр газотурбиностроения «Салют», принадлежащий «Ростехнологиям» [18]. Проект был впервые представлен на Международном молодежном форуме «Инженеры будущего -2012».
В НИИ механики МГУ в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы» в 2013 году был разработан первый в России действующий образец экзоскелета «ЕхоАйе! Р-1», адаптированный для штурмовых отрядов и позволяющий человеку-оператору переносить большие грузы (70-100 кг) [19].
На уровне частных структур, специализирующихся на разработке антропоморфной робототехники, следует выделить НПО «Андроидная Техника» (основное направление - роботы, пригодные для применения в нескольких областях, в том числе на борту Международной космической станции) и НПО «Альфа Смарт Системс» (основное направление - сервисные роботы).
История развития отечественной робототехники в советский период наглядно показывает заинтересованность государства в увеличении производительности труда, повышении качества выпускаемой продукции и наращивания научно-технической составляющей процесса производства. К сожалению, в 1990-х гг. работа по многим направлениям развития робототехники в России была прекращена, не был выполнен и переход к автоматизированному роботизированному производству, продекларированный в проекте экономического развития СССР еще в середине 1980-х годов [20]. Однако комплекс мер, предпринимаемых для восстановления и наращивания технологического потенциала России в сфере робототехники государственными и частными структурами, дает основания полагать, что это важнейшее направление шестого технологического уклада в течение ближайшего десятилетия займет достойное место в структуре экономики страны.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алешина Е. Экономика РФ: диагноз поставлен, лечение надо менять [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://www.finam.ru/analysis/forecasts013FA. - Дата доступа: 23.09.2013.
2. Гуриев С. Наша схема работать не будет / С. Гуриев // Коммерсант.ги [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://www.kommersant.ru/doc/2281988. - Дата доступа: 23.09.2013.
3. Соколов А. Имитация инноваций: Россия отстает даже от развивающихся стран / А. Соколов // РБК. Весь мир [Электронный ресурс] : сайт. - Режим доступа: http://top.rbc.ru/ есопот^/17/10/2013/882656^т1. - Дата доступа: 17.10.2013.
4. Фаляхов Р. Промышленность на нуле / Р. Фаляхов // Газета.Яи [Электронный ресурс] : сайт. -Режим доступа: http://www.gazeta.ru/business/2013/09/16/5655269.shtm1. - Дата доступа: 16.09.2013.
5. Егоров М. ООН: Россия обезлюдится к 2050 году / М. Егоров // Независимая газета [Электронный ресурс] : сайт. - Режим доступа: http://www.ng.ru/po1itics/2008-04-29/4_oon.htm1. - Дата доступа: 29.04.2008.
6. И нефть не помогает // Lenta.ru [Электронный ресурс] : сайт. - Режим доступа: http://lenta.ru/ articles/2012/11/13/gdp. - Дата доступа: 13.11.2012.
7. Технологические уклады (ТУ), экономика нанотехнологий и технологические дорожные карты нанотекстиля (волокна, текстиль, одежда) до 2015 г. // Модернизация России [Электронный ресурс] : сайт. - Режим доступа: http://www.moderniz.ru/publ/promyshlennost/ tekhnol ogicheskie_ukl ady_tu_ehkonomika_nanotekhnologij_i_tekhnologicheskie_dorozhnye_karty_ nanotekstilja_volokna_tekstil_odezhda_do_2015_g_i/3-1-0-45. - Дата доступа: 01.03.2011.
8. Журенков К. Робот в законе / К. Журенков // Коммерсант.т [Электронный ресурс]: сайт. -Режим доступа: http://www.kommersant.ru/doc/2171752. - Дата доступа: 06.05.2013.
9. Начинается революция в сфере робототехники! [Электронный ресурс] : сайт. - Режим доступа: http://habrahabr.ru/post/72756. - Дата доступа: 19.10.2009.
10.Карпов В. Железные темпы / В. Карпов // Коммерсант.т [Электронный ресурс] : сайт. -Режим доступа: http://www.kommersant.ru/doc/2171754. - Дата доступа: 06.05.2013.
11.Корендясев А.И. Теоретические основы робототехники : в 2 кн. / А.И. Корендясев, Б. Л. Саламандра, Л. И. Тывес ; отв. ред. С. М. Каплунов ; Ин-т машиноведения им. А. А. Благонравова РАН. - М. : Наука, 2006. - Кн. 1. - 383 с.
12.Основы робототехники / Н. В. Василенко [и др.]. - Томск : МГП "РАСКО", 1993. - 475 с. : ил.
13.Юревич, Е. И. Основы робототехники / Е. И. Юревич. - 2-е изд., перераб. и доп. - СПб. : БХВ-Петербург, 2005. - 416 с. : ил.
14.Программа «Роботехника» // Роботехника [Электронный ресурс] : сайт. - Режим доступа: http://www.robosport.ru/about/history. - Дата доступа: 20.04.2013.
15.Мещеряков В. Гендиректор Mail.ru потратит на роботов личные $25 млн. / В. Мещеряков // CNews [Электронный ресурс] : сайт. - Режим доступа: http://www.cnews.ru/top/2012/06/15/ gendirektor_mailru_potratit_na_robotov_lichnye_25_mln_493216. - Дата доступа: 15.06.2012.
16.Ваньков В. Роботизация внешней угрозы / В. Ваньков // Свободная Пресса [Электронный ресурс] : сайт. - Режим доступа: http://svpressa.ru/society/article/71572. - Дата доступа: 25.07.2013.
17.Пукемов К. Минпромторг выделит 1 млрд. на создание человеко-машин / К. Пукемов // Известия [Электронный ресурс] : сайт. - Режим доступа: http://izvestia.ru/news/538921. - Дата доступа: 07.11.2012.
18.Кудрявцева Е. Кости из будущего / Е. Кудрявцева // Огонек. - 2013. - 11 февраля. - С. 34-36.
19.ЭкзоАтлет - российский экзоскелет [Электронный ресурс] : сайт. - Режим доступа: http:// www.exoatlet.ru. - Дата доступа: 11.05.2013.
20.Основные направления экономического и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года : проект. - М. : Издательство «Правда» 1985. - 97 с.
