Наука как драйвер инновационного развития России
Необходимость формирования в России инновационной экономики очевидна, равно как и значимость конкретных последствий решения этой проблемы для создания эффективного хозяйства и обеспечения его высокой конкурентоспособности. Без осуществления инновационного рывка Россия отстанет от развитых стран навсегда – убеждать кого-либо в этом нет необходимости, особенно на фоне того, что первые годы нынешнего столетия подтвердили роль инновационной активности как важнейшего фактора ускоренного развития мировой экономики.
В нашей стране произошло много событий, так или иначе повлиявших на состояние научной сферы. Здесь и рыночные реформы 1990-х годов, и бурный сырьевой рост «нулевых», реформы среднего и высшего образования, реформа Академии наук, кризис 2008–2010 годов, нынешняя рецессия и западные санкции. Я уверен, что последние два десятилетия не прошли бесследно для нашей научной сферы. Для меня совершенно ясно, что Россия из-за своих размеров, уникальных природных богатств и человеческого потенциала просто обречена на борьбу за лидерство и особые позиции в научном сообществе.
Президент РФ Владимир Владимирович Путин сформулировал, какую роль должна играть наука в развитии Российского государства – она обязана стать важнейшим институтом развития экономики и общества. Науке должен быть придан статус самостоятельной базовой отрасли экономики со всеми вытекающими последствиями.
Совершенно очевидно, что Россия не сможет существовать без отечественной науки, так как наука – это не только одна из важнейших отраслей хозяйственной и культурной деятельности, но и системообразующий фактор в создании, скреплении и развитии России. Наука обязана помогать разрабатывать принципиально новые образцы продукции и воплощать в жизнь передовые технологии. При этом необходимо создать такие условия, чтобы страна обладала не только весомым экономическим потенциалом, но и мощным оборонным щитом, с помощью которого возможно оперативно реагировать на все возникающие вызовы и угрозы.
При всех коллизиях последнего периода авторитет российской науки в целом общепризнан. В период индустриализации и реализации крупных амбициозных проектов военного значения и «большой науки» – космос, авиация, физика высоких энергий – это обеспечивало существенные преимущества с точки зрения мобилизации и концентрации ресурсов на приоритетных направлениях. В то же время появились и недостатки сложившейся уникальной системы модели советской науки: при отличном выполнении государственных программ она не подчинялась жестким требованиям экономической целесообразности, учета соответствия произведенных затрат реальным результатам даже в части прикладных исследований и разработок. Поэтому оправданной в нынешних условиях рынка представляется стратегия более рационального использования нашего пока еще сохранившегося научно-технического потенциала для встраивания в мировой процесс разделения труда, в рамках которого Россия может стать генератором определенных научно-технических идей. Основные усилия, очевидно, должны быть сосредоточены в тех секторах, где наша страна имеет явные конкурентные преимущества, главным образом в отраслях, связанных с оборонным производством. Это: использование атомной энергии, исследование космоса и ракетостроение, авиа- и судостроение и др. Прочны позиции российской науки в черной и цветной металлургии и создания материалов нового поколения, в отдельных отраслях биологии, нефтедобыче, геологии.
НТИ – путь к инновациям
Реализовать масштабные государственные проекты, в том числе и в вышеперечисленных областях, должна помочь национальная технологическая инициатива (НТИ), реализовать которую предложил Президент Российской Федерации Владимир Владимирович Путин.
НТИ также позволит обеспечить национальную безопасность, высокое качество жизни людей, развитие отраслей нового технологического уклада и в короткие сроки снять критическую зависимость от зарубежных технологий и промышленной продукции стран Евросоюза, США, Японии. Для успешного решения этих задач Президент потребовал «… объединить усилия проектных, творческих команд и динамично развивающихся компаний, которые готовы впитывать передовые разработки, подключить ведущие университеты, исследовательские центры, Российскую академию наук, крупные деловые объединения страны».
Решение сложных задач инновационного роста может быть реализовано только в результате совместных усилий государства, бизнеса и общественных институтов при ведущей роли государства. Именно государство должно регулировать вектор развития национальной инновационной системы, используя набор достаточно тонких методов регулирования, которые успешно сочетаются с методами рыночного регулирования. Аккумулируя в своем составе около 70% научно-технического потенциала, госсектор науки является основным источником отечественных инноваций, направленных на обеспечение национальной безопасности и решение основных задач социально-экономического роста. Осуществляя научно-технические и инновационные программы, государство не только проявляет готовность взять на себя риски инвестирования в пилотные проекты с высокой неопределенностью, но и подает сигнал рынку, и особенно частным промышленным инвесторам, о наиболее вероятных направлениях будущего спроса и предложения новых технологий. Характерно, что в последние годы появился термин «принуждение к инновациям» - так государство старается повысить инновационную активность бизнеса, в первую очередь крупного.
Сегодня к первоочередным задачам государства, обеспечивающим скорейшую реализацию национальной технологической инициативы, по моему мнению, следует отнести:
– поддержка развития консорциумов как форм кооперации;
– объединение в консорциумы институтов Академии наук, федеральных и национальных исследовательских университетов, государственных научных центров, промышленных предприятий и бизнес-структур, которые должны финансировать не менее 30% проводимых исследований;
– решение вопроса о предоставлении руководителям консорциумов необходимых финансовых, организационных и других полномочий с учетом персональной ответственности за результаты исполнения каждого конкретного проекта. В рамках отдельных проектов целесообразно назначение (выдвижение) генеральных конструкторов или научных руководителей проектов с более расширенными финансовыми и организационными полномочиями в качестве ответственных лиц за внедрение в производство и серийный выпуск современной инновационной конкурентоспособной продукции.
Приоритет – аддитивные технологии
В любой промышленной системе, а в инновационной – особенно, проблемы развития материаловедения всегда играли системообразующую роль.
Одним из главных направлений современного научно-технического прогресса, сопоставимым по значимости с информационными технологиями, стала «революция материалов». Это не просто красивый образ – данный термин принят в научной литературе, для чего есть все основания. Как показывает мировая практика, более 80% инновационных разработок в основных отраслях материального производства базируется на использовании новейших материалов (конструкционных и функциональных) и развитии технологий их производства. Ключевыми проектами являются развитие и широкое применение созданных на базе цифровых технологий материалов нового поколения, аддитивных технологий, робототехники различного назначения.
На мой взгляд, доминантой национальной технологической инициативы должны стать аддитивные технологии. Именно эти технологии в определяющей степени создают условия перехода промышленности к производственным технологиям нового поколения, которые принципиально меняют весь технологический уклад и влекут за собой изменение всего производственного цикла.
Степень использования аддитивных технологий в производстве материалов является верным индикатором индустриальной мощи государства, индикатором его инновационного развития. Широкое внедрение аддитивных процессов приведет к кардинальной трансформации традиционных машиностроительных секторов экономики России, придаст импульс новым исследованиям в различных отраслях экономики.
Основные преимущества замены традиционных технологий литья деталей на аддитивное производство заключаются во внедрении принципиально новых подходов к проектированию изделий, позволяющих создавать сложнопрофильные детали, облегченные конструкции из металлов и полимерных материалов за один технологический процесс. Кроме того, аддитивные технологии позволяют в 20-30 раз повысить производительность труда, увеличить коэффициент использования материала с 0,3 до 1,0 и точность изготовления деталей в 3-4 раза.
На сегодняшний день ВИАМ является одним из отечественных лидеров в развитии аддитивных технологий. Эти технологии позволят в полной мере реализовать основные принципы создания материалов и технологий нового поколения, как это предусмотрено в «Стратегических направлениях развития материалов и технологий на период до 2030 года» – документе, который основан на результатах фундаментальных и фундаментально-ориентированных исследований, проведенных ВИАМ совместно с ведущими научными организациями страны. Необходимо следовать упомянутому принципу триединства аддитивного производства (материалы – технологии – конструкции) и больше ориентироваться на использование «зеленых» технологий при создании материалов и комплексных систем защиты. Особое значение при этом имеет реализация на базе цифровых технологий полного жизненного цикла, включающего процесс создания материала, его последующую эксплуатацию в конструкции, диагностику, ремонт, продление ресурса и, наконец, утилизацию.
Серьезным достижением ВИАМ можно считать разработку аддитивного производства полного цикла и изготовление на этой базе с помощью 3D-технологии сложной детали – завихрителя фронтового устройства камеры сгорания перспективного авиационного двигателя ПД-14, предназначенного для нового гражданского самолета МС-21. Эта деталь внесена в конструкторскую документацию и пошла в производство. Благодаря АТ, цикл производства завихрителя сократился более чем в 10 раз.
Специалисты нашего института совместно с Фондом перспективных исследований впервые в России изготовили прототип малоразмерного газотурбинного двигателя (МГТД) для беспилотных летательных аппаратов. Мы применили технологию послойного лазерного сплавления с использованием металлопорошковых композиций жаропрочного и алюминиевого сплавов, которые созданы специалистами института. В результате изготовить деталь можно в 30 раз быстрее, чем традиционными способами. При этом использование 3D-печати позволило получить стенку камеры сгорания двигателя толщиной всего 0,3 мм.
Особо хочу отметить, что на базе ВИАМ организовано опытное аддитивное производство полного цикла, которое включает производство шихтовых заготовок и порошковых композиций, разработку 3D-моделей детали, разработку технологии лазерного синтеза, горячее изостатическое прессование и термообработку, контроль качества и свойств. Аналогов такого производства в России еще нет.
Кадры для инновационного развития
Инновационный потенциал России, определяемый, прежде всего качеством человеческого капитала, составляет одно из наших «естественных преимуществ», в перспективе даже более значимого, чем природные ресурсы.
В процессе перехода российской экономики к рынку в 1990-е годы внимание власти и общества было сосредоточено на перераспределении собственности и денежных средств. Вопросы промышленной политики, технического перевооружения, научно-технического развития отошли на второй план. Соответственно сменились приоритеты в системе среднего и высшего образования. Исправить ситуацию можно одним путем – привлекая на все уровни управления специалистов с инженерно-техническим образованием и опытом работы в качестве инженеров, конструкторов, производственников.
Для привлечения и закрепления молодых специалистов необходим системный подход. В его основе должны лежать мотивация, возможность совершенствования своего профессионального уровня под руководством ведущих ученых, обеспечение рабочим местом, оснащенным современным оборудованием, доступ к необходимой информации, участие в конференциях, симпозиумах и т.д.
Одной из важнейших проблем подготовки конкурентоспособных кадров для российской промышленности остается несоответствие системы образования насущным потребностям и условиям реального сектора экономики, что обусловлено недостаточным уровнем практической ориентации образовательных программ, слабыми навыками научно-исследовательской деятельности выпускников.
Реформирование вузов должно осуществляться в соответствии с приоритетами развития российской инновационной системы для своевременного обеспечения высококвалифицированными кадрами, способными решать поставленные задачи и должно быть согласовано с научной общественностью, с Академией наук, с Государственными научными центрами, в том числе и с вузами.
По моему мнению, такие шаги помогут возродить «моду» на приобретение новых знаний как важнейшего условия профессионального и карьерного роста, будут способствовать повышению престижа профессии ученого и инженера, а значит, внесут вклад в инновационное развитие нашей страны.
Россия слишком большая и богатая страна, чтобы сосредоточиться только на добыче и переработке сырья. В России слишком разнообразная структура экономики и слишком сложная техносфера, чтобы позволить себе обойтись без квалифицированных рабочих, инженеров, ученых и учителей. Население РФ в большинстве своем – достаточно умные и творческие люди, чтобы обрекать их оставаться лишь потребителями продуктов чужого квалифицированного труда. Наконец, мы обладаем выдающейся инновационной историей, которая еще далека от завершения.
Все это создает необходимые условия, благодаря которым Россия не только усилит свой экономический, научный и промышленный потенциал, но и создаст надежный оборонный щит, который обеспечит мощный заслон всем вызовам и возможным возникающим угрозам.
«Инженерная газета» №1 (1671) 2017 г.