Четвертый технологический уклад. Что такое технологический уклад? Описание

Нет ничего более постоянного, чем перемены.

Карл Людвиг Бёрне

Инновации сегодня идут сплошным увеличивающимся потоком, их появление – не разовое исключительное событие, а уже целая индустрия, которая становится основным источником государственных доходов. Место государства на мировой арене в наше время стало определяться не величиной армии и даже не ее техническим оснащением, а успешностью и быстротой массового внедрения технических инноваций. На долю новых знаний, воплощаемых в технологиях, оборудовании, образовании кадров, организации производства, в развитых странах приходится от 70 до 85% прироста валового внутреннего продукта (ВВП).

При этом постоянно растет доля государственных расходов на науку и образование, достигая в развитых странах в среднем 3% ВВП, и доля частных инвестиций в инновации может быть в разы больше государственного финансирования. И все это необходимо делать не только для того, чтобы улучшить жизнь населения, но и для победы в технологической гонке, приз в которой, ни много ни мало – сохранение государственности и национальной независимости.

В свое время Сергеем Юрьевичем Глазьевым была разработана теория долгосрочного технико-экономического развития. Основа этой теории – идея последовательной смены технологических укладов.

Технологический уклад (ТУ) – совокупность технологий, характерных для определенного уровня развития производства.

В рамках ТУ осуществляется замкнутый цикл, включающий добычу и получение первичных ресурсов, все стадии их переработки и выпуск набора конечных продуктов, удовлетворяющих соответствующий тип общественного потребления.

Например, крестьянин выращивает лен, на фабрике его перерабатывают, ткут ткань, шьют занавес, используют в театре. Если бы лен не был выращен, гвоздь не выкован, электричество не выработано, то и театр был бы другим, если бы вообще был.

В связи с научным и технико-технологическим прогрессом происходит переход от более низких укладов к более высоким, прогрессивным.

Таблица 1

Технологические уклады

ТУ проявляется во всех сферах человеческой жизни, от добычи природных ресурсов и профессиональной подготовки кадров до непроизводственного потребления. Например, изобретение парового двигателя привело к увеличению добычи угля, бурному росту городов, повышению производительности труда, появлению квалифицированного рабочего класса, к изменению проведения досуга большими массами населения. Поэтому, как это не покажется странным на первый взгляд, вполне можно выстроить причинно-следственную цепочку от парового двигателя к появлению кино, фотографии, радио, театру, войнам, революциям и т.п.

В соответствии с теорией, предложенной С. Ю. Глазьевым, можно объяснить смену мировых лидеров: то государство, которое первым вступает в новый технологический уклад, получает преимущество и быстро становится основным игроком на мировой арене. В таблице 1 указаны периоды основных технологических укладов, определяющие их ключевые факторы, технологическое ядро и те страны, которые первыми вступили в новый уклад.

1 технологический уклад. 1770 - 1830 годы. Ключевым фактором, определяющим новый технологический уклад, является изобретение и внедрение текстильных машин. Естественно, что это повлекло за собой развитие текстильной промышленности и текстильного машиностроения, что, в свою очередь, потребовало больше чугуна и железа для изготовления станков. Для приведения станков в движение необходим источник энергии. Это привело к строительству каналов для обеспечения работы водяных двигателей и транспортировки товаров. Лидерами стала, в первую очередь, Великобритания, затем Франция и Бельгия.

Быстро стали появляться заводы и фабрики с узкоспециализированным разделением труда между её работниками. Предметная система труда, при которой ремесленник изготавливал изделие от начала и до конца, уступила место операционной. Теперь рабочий выполнял только отдельные операции по изготовлению конечного продукта – быстро, качественно, дёшево. Воцарился прагматичный капитализм, резко поменявший быт, социальное устройство и мировоззрение общества. Вместо лавок ремесленников, торгующих только тем, что сами сделали, стали появляться прототипы современных магазинов, предлагающие многообразные товары промышленного производства.

2 технологический уклад. 1830 - 1880 годы. Катализатором перехода к новому технологическому укладу стал паровой двигатель. Его появление позволило производство сделать энергетически независимым от рек. Теперь появилась возможность размещать фабрики и заводы в больших городах, где есть рабочая сила и необходимая инфраструктура. Впервые у человека появился свой рукотворный источник энергии, настолько мощный и компактный, что его можно поместить на корабль и даже на самодвижущуюся повозку. Символом изменений стала железная дорога. Хотя поначалу многие просвещенные люди того времени предсказывали неудачу этой диковинке. Например, прусский король считал, что «никто не будет платить приличные деньги за то, чтобы добраться из Берлина в Потсдам за час, в то время, как можно на своей лошади потратить на ту же самую поездку день и ничего при этом не платить». При пуске первой железной дороги в России на первый поезд посадили солдат, так как у специалистов были опасения, что при такой огромной скорости в 60 км/ч от быстрой смены пейзажей человек может сойти с ума. Но с ума никто не сошел, а там, где прокладывалась железнодорожная ветка, жизнь резко изменялась.

Бурно развивалось машино-, пароходостроение. Это потянуло за собой развитие станкоинструментальной промышленности, черной металлургии. Основным энергоносителем стал уголь, что привело к золотому веку угольной промышленности.

К группе мировых лидеров добавляется Германия и США. Увеличивается концентрация производства, и города становятся еще больше.

Российские начинания в области постройки и использования паровых двигателей так и остались уделом отдельных одиночек, таких как отец и сын Черепановы. Это привело к снижению темпов развития Российской Империи, отставанию от передовых стран, обострению ее внутренних противоречий, революции и к распаду в 1917 году.

3 технологический уклад. 1880-1930 годы. Катализатором нового технологического уклада снова стал двигатель – на этот раз электрический. Развивается тяжелое машиностроение, производство и прокат стали, строятся линии электропередач, бурно развивается неорганическая химия.

Группа лидеров: Германия, США, Великобритания, Франция, Бельгия, Швейцария, Нидерланды. Этот ТУ характеризуется повышением гибкости производства на основе использования электродвигателя, стандартизацией производства. Впечатляют успехи Соединенных Штатов Америки. Но еще больших успехов добились в Советском Союзе: ликвидируется неграмотность населения, неимоверными усилиями осуществляется электрификация страны, строятся металлургические и машиностроительные гиганты, и уже в следующий виток технологической гонки СССР вступает вместе с лидерами.

4 технологический уклад. 1930-1970 годы. По традиции «виновником» перехода к новому технологическому укладу стал двигатель – это двигатель внутреннего сгорания. Начинается повсеместное строительство автомобильных дорог. Лошадь окончательно уступила место трактору. Для прокорма железного коня требуется уже не уголь, а бензин. Боеспособность армии стала определяться количеством моторов, поставленных на автомобили, танки, самолеты и корабли. В промышленности налаживается массовое и серийное производство. Из цехов выходят тысячи танков и автомобилей. Естественно, что для получения бензина из нефти требуется развитие нефтехимии и всей органической химии в целом.

США, страны Западной Европы получили мощного конкурента – СССР, после войны имеющего армады танков, самолетов и развитую промышленную базу, способную очень быстро эту армаду увеличить еще больше. Настало время биполярного мира, гонки вооружений между двумя сверхдержавами. Следствием этой гонки стало стремительное освоение космоса и проникновение в тайны использования ядерной энергии.

Вся новейшая история так или иначе связана с борьбой государств за источники и рынки углеводородов – основных современных энергоносителей. Сталинградская битва, решившая исход Второй мировой войны, была, пожалуй, самой ожесточённой битвой во всей известной истории цивилизации. Такой накал битвы в пустынных и бедных степях Приволжья объясняется совсем не тем, что город имел имя Сталина. Тот, кто владел Сталинградом и Волгой, владел путями доставки Бакинской нефти, крайне необходимой для самолётов и танков воюющих держав.

Многие страны на постсоветском пространстве являются зоной стратегических интересов США, России и Евросоюза в основном потому, что являются транзитными для транспортировки газа в Европу.

С учётом того, что углеводородам в ближайшей перспективе нет достойной замены, уже сейчас начинается борьба за нефть и газ шельфа Северного ледовитого океана. Но хочется надеяться, что Человечество достаточно созрело для решения возникающих проблем мирным путём, и что найдётся новый источник энергии, знаменующий переход к новой энергетической эпохе, не связанной с безвозвратной и нещадной эксплуатацией невосполнимых ресурсов земных недр.

5 технологический уклад.1970-2010 годы. Увлекшись количеством тракторов и тоннами выплавляемой стали на душу населения, в Советском Союзе как-то пропустили появление сущей мелочи – полупроводникового диода и транзистора. Именно эти «безделицы» нарушили уже сложившуюся традицию, связанную с тем, что новый технологический уклад начинается с двигателя. Появление полупроводников обусловило рождение новой промышленности – электронной. Это лавинообразно вызвало развитие вычислительной, оптико-волоконной техники, программного обеспечения, телекоммуникаций, роботостроения, сферы информационных услуг.

США еще больше укрепили свои позиции, а Советский Союз, не начавший вовремя переход к новому технологическому укладу, проиграл и распался. На сцену вышел новый лидер – Китай.

Но глобальная конкуренция сегодня ведется не столько между странами, сколько между транснациональными воспроизводственными системами. Несколько таких систем, тесно связанных друг с другом, определяют глобальное экономическое развитие. Они формируют ядро мировой экономической системы, концентрирующее интеллектуальный, научно-технический и финансовый потенциал в развитых государствах.

Такие системы называются транснациональными корпорациями (ТНК). Эти корпорации, связанные с ядром мировой экономической системы, сегодня контролируют более половины оборота мировой торговли и финансов, наиболее прибыльные отрасли экономики разных стран, включая добывающую и наукоемкую промышленность, телекоммуникации, производственную инфраструктуру.

Многие ТНК превосходят по своему экономическому обороту крупные страны, подчиняют своему влиянию правительства, решающим образом воздействуют на формирование международного права и на работу международных институтов. Ведущие 500 транснациональных корпораций охватывают свыше трети экспорта обрабатывающей промышленности, 3/4 мировой торговли сырьевыми товарами, 4/5 торговли новыми технологиями, обеспечивают работу десяткам миллионам человек практически во всех странах мира.

Среди пятисот наиболее крупных и успешных фирм, действующих на мировом рынке: более двухсот – американских, около сотни – японских, чуть более полусотни – европейских.

К сожалению, ни одна российская компания к их числу не относится. Это свидетельствует о том, что Россия не вписалась в текущий технологический уклад и выбыла из числа мировых лидеров. Но не все потеряно, на дворе новая технологическая эпоха, последствия которой будут не менее захватывающими, чем результаты предыдущих.

6 технологический уклад. С 2010 года. Новым катализатором технического прогресса становятся нанотехнологии. Они определяют появление генной инженерии, развитие альтернативной энергетики, новых конструкционных материалов, лекарств и т.п.

В России есть все необходимые предпосылки для восстановления статуса технологической державы. Прежде всего, это наличие развитой системы образования, науки и промышленности. Это должно позволить нам научиться, наконец, разумно и бережно тратить огромные природные ресурсы, наличие которых должно стать нашим преимуществом, а не недостатком, тормозящим внедрение современных технологий в производство.

Темы для докладов и рефератов

Значение изобретения парового двигателя для экономического развития Англии.

Пути изменения технологического уклада в современной России.

Сколково – пилотный проект инновационного пути развития России.

История развития отдельных транснациональных корпораций.

Влияние различных технологических укладов на стратегию и тактику военных действий.

Влияние генной инженерии на развитие сельского хозяйства.

Дискуссии

Что нужно предпринять, чтобы Россия стала лидером нового технологического уклада?

Литература

Данилов, Н.И. Использование ресурсов и энергии: учебное пособие для элективного курса «Энергосбережение» в старших классах / Н.И. Данилов, Ю.Н. Тимофеева, А.П. Усольцев, Я.М. Щелоков, В.Ю. Балдин. – Екатеринбург, 2010.

Из истории науки / В.А. Тихомирова, А.И. Черноушан. – М.: Бюро Квантум, 1996.

Кудрявцев, П.С. Курс истории физики: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по физ. спец. -2-е изд., испр. и доп. / П.С. Кудрявцев. – М.: Просвещение, 1982.

Лев, В.Г. Из чего всё: Научно-художественная литература / В.Г. Лев. – М.: Дет. лит. 1983.

Надеждин Н.Я. История науки и техники / Н.Я Надеждин.- Ростов н/Д: Феникс, 2006.

Официальный сайт журнала «Наука и жизнь». – www.nkj.ru.

Сайт С.П. Курдюмова «Синергетика». - spkurdyumov.narod.ru.

Понятие "технологический уклад" получило широкое распространение с выходом в свет книги С.Ю.Глазьева "Теория долгосрочного технико-экономического развития" , под которым понимается комплекс сопряженных технологических совокупностей на однородной технической базе, образующих на макроуровне воспроизводственный контур. Технологический уклад обладает сложной внутренней структурой. Сжато ее можно представить на основе следующим образом.

• 1. Автономная цепочка технологического процесса изготовления какой-либо продукции, объединенная со смежными технологическими процессами в отраслях-поставщиках и отраслях-потребителях, составляет совокупность технологически сопряженных производств - технологическую совокупность, сцепление элементов которых предполагает их техническую однородность. технологический уклад производство экономический
• 2. Связанные производственной кооперацией, технологически приспособленные друг к другу и имеющие относительно одинаковый технический уровень, они представляют собой комплекс сопряженных технологических совокупностей - технологический уклад.
• 3. Базисные технологические совокупности образуют ядро технологического уклада.
• 4. Технологические нововведения, участвующие в создании ядра технологического уклада, получили название "ключевой фактор", технологические нововведения, поставляющие ключевой фактор, возникают в движущих отраслях. Рост движущих отраслей зависит от распространения этих технологических нововведений в несущих отраслях промышленности, к которым относятся отрасли, интенсивно потребляющие ключевой фактор и наилучшим образом приспособленные к его использованию. Они играют ведущую роль в распространении нового технологического уклада, массовом обновлении производства. Технологический уклад в динамике рассматривается как воспроизводственный контур, в рамках которого осуществляются последовательные переделы некоторого набора ресурсов от добычи полезных ископаемых до производства предметов конечного потребления. Технологический уклад характеризуется единым техническим строением. В современной мировой экономике длительность жизненного цикла технологического уклада оценивается примерно в сто лет с фазами зарождения, роста, зрелости, спада. В фазе зарождения начинается развитие новых технологических совокупностей с внедрения базисных нововведений, которые радикально отличаются от традиционного технологического окружения. Возникающие в ходе внедрения базисных нововведений технологические совокупности еще не образуют самовоспроизводящей целостности и остаются сопряженными с технологическими совокупностями традиционного технологического уклада. Изменения в технологических совокупностях ограничены способностями смежных совокупностей усваивать эти изменения. Если эти изменения происходят, то они инициируют соответствующие преобразования в остальных частях технологического уклада. В фазе роста происходит интенсивная диффузия базисных нововведений, формирование базисных технологических совокупностей и их комплексов. Возникают новые отрасли промышленности и новые виды профессий. Базисные нововведения сопровождаются впоследствии необходимыми дополняющими нововведениями. Вместе с распространением базисных и дополняющих нововведений совершается шторм улучшающих нововведений (технических усовершенствований в уже сложившихся отраслях), которые появляются в ходе практической реализации новых возможностей, предоставляемых базисными нововведениями. В реальных инновационных процессах скорость процесса диффузии нововведений определяется пятью переменными: формой принятия решения, способом передачи информации, свойствами социальной системы, инновационной активностью хозяйствующих субъектов, свойствами самого нововведения. К последним относятся: преимущества новшества по сравнению с традиционными решениями, его совместимость со сложившейся практикой и технологической структурой, накопленный опыт внедрения. Фаза роста нового технологического уклада характеризуется расширением производства, снижением издержек, увеличением спроса, повышением ценности капитальных вложений. В фазе зрелости продолжаются тенденции роста внедрения базисных, дополняющих и улучшающих нововведений, однако уже не столь интенсивно. Постепенно базисные и дополняющие нововведения достигают пределов своего распространения. Темпы технологического развития, рост эффективности общественного производства к концу фазы замедляются. Фаза спада отличается появлением псевдонововведений - разнообразных незначительных изменений, касающихся главным образом внешнего вида изделий, создающих видимость новизны. В фазе спада происходит исчерпание технологическими совокупностями потенциала экономического роста, падение прибыльности производства, рост народнохозяйственных потерь, стагнация уровня жизни населения. Внедрение базисных нововведений наступающего технологического уклада оказывается единственной возможностью прибыльного инвестирования. Начинается перераспределение ресурсов в технологические совокупности следующего технологического уклада, увеличивается приток в производство его базисных нововведений. Приведенные фазы жизненного цикла условны, так как процесс развития технологического уклада не прямолинеен. Они характеризуют лишь содержание общей тенденции технологического развития. В течение жизненного цикла технологического уклада могут быть как вспышки подъема, так и спада. По классификации С.Ю.Глазьева развитие технологических укладов, начиная с промышленной революции в Англии, представлено в таблице. В настоящее время в фазу роста в мировом технологическом развитии вступил пятый, информационный, технологический уклад. Он определяется как уклад информационных и телекоммуникационных технологий. Движущими отраслями его, как следует из таблицы, являются электронная промышленность, производство вычислительной, оптико-волоконной техники, программного обеспечения, несущими - отрасли по производству средств автоматизации, роботостроение, гибкие автоматизированные производства, телекоммуникационное оборудование, информационные услуги, переработка газа. Более дифференцированная структура технологий пятого и нарождающегося шестого технологических укладов приведена в статье Л.Ф.Куляницы "Возможности использования научно-технического потенциала Санкт-Петербурга" в настоящем номере журнала. Наблюдаемый поворот разрабатываемых технологий к экологизации производственных процессов как реакция на надвигающуюся экологическую угрозу позволяет высказать гипотезу о возможном все более увеличивающемся принципиальном развитии между эпохой природоперерабатывающих укладов (1-5), сопровождающихся загрязнением окружающей среды, в том числе электронным, и наступлением эры укладов, начиная с 6-го, технологические совокупности которых будут приближаться к естественным процессам в производстве с характерной для них относительной замкнутостью вещественно-энергетических циклов. Изложенная выше схема развития технологических укладов претерпевала в новейшей истории России немалые переломы: от невиданных в мире темпов индустриализации в 30-х годах XX века - технологического переворота в экономике с обновлением до 80% основных фондов с появлением новых отраслей 4-го уклада: авиационной, автомобильной, станкостроительной, алюминиевой и других с научно-исследовательской и проектной базой до деградации в конце 90-х годов ранее созданных технологических совокупностей 5-го уклада, в том числе отечественной микроэлектроники. О состоянии технологического потенциала можно судить на примере С-Петербурга, приведенном в настоящем номере журнала: в статье Л.Ф.Куляницы "Возможности использования научно-технического потенциала Санкт-Петербурга". Главный вектор движения России к новым технологическим укладам - рост 5-го и переход к 6-му технологическому укладу - реально может быть осуществлен, если формы этого движения будут соответствовать особенностям технологического и экономического развития страны. На технологическое развитие России оказывают влияние два общесистемных фактора: ее геоэкономическое положение и продолжение монетаристского курса реформы. Геоэкономическое положение (территория, квалифицированная рабочая сила, относительно дешевый труд, наличие полезных ископаемых) объясняет существование в России технологической многоукладности. Если страны Западной Европы и США практикуют перевод производств 3-го и 4-го укладов в слаборазвитые страны и страны Центральной и Восточной Европы с относительно низким уровнем заработной платы , улучшая технологическую структуру собственного производства, то в России, наряду с главным векторным движением к новым технологическим укладам, актуальным и необходимым остается замещение технологических совокупностей 3-го уклада технологиями 4-го уклада, например, расширение потребления и переработки газа, а также - инновационная трансформация производств 4-го уклада до современного уровня путем насыщения их улучшающими нововведениями на основе технологических достижений 5-го уклада - автоматизации производственных процессов с помощью информационно-электронных устройств и аппаратов. Второй фактор - продолжение монетаристского курса реформы придает процессу зарождения 5-го уклада в России не типичные формы. В промышленно развитых странах в результате циклического развития сложившейся рыночной экономики фаза спада (депрессии) вызывает шторм базисных и улучшающих нововведений ввиду резкого падения эффективности капитальных вложений в традиционных направлениях и устремления капитала в прибыльные области освоения базисных нововведений. В России субъективные действия реформаторов по одномоментному отпуску цен и сжатию денежной массы до 12-14% валового внутреннего продукта при нормальном уровне 70-100% лишили предприятия не только инвестиционных ресурсов, но и возможности образования и пополнения оборотных средств. При средней рентабельности в машиностроении 5-7% трудно рассчитывать на сравнительно крупное освоение базисных нововведений. В этих условиях необходимы поиски путей сохранения научно-инновационного потенциала (в том числе через малые формы инновационного предпринимательства) и осуществления (организация, регулирование со стороны администраций территорий и государства), хотя медленного, но поступательного движения в духе идей и концепций 5-го и 4-го технологических укладов. Генеральной линией роста 5-го технологического уклада является компьютеризация технологии на всех этапах воспроизводственного цикла. Первый этап - компьютеризация технологии поиска технических решений - автоматизация проектных, конструкторских и технологических разработок (CAD/CAM - системы для проектирования и изготовления изделий сложной формы). Современные требования к продукции по качеству и издержкам при очень жестких сроках ее разработки уже не могут быть удовлетворены без использования систем автоматизированного проектирования, которые обеспечивали бы высокую точность конструирования и возможность параллельной работы различных специалистов. Внедрение в трудовой процесс автоматизированных рабочих мест, когда стоимость одного места достигает нескольких десятков тысяч долларов, экономически оправданно при условии полного использования возможностей программного продукта достаточно обученными специалистами при одновременном проведении реорганизации процесса производства в целом. Это направление в технологии осваивает все большее число предприятий С-Петербурга. Известны планы Энергомашкорпорации по инвестированию 30 млн долл. в создание автоматизированной системы проектирования технологических процессов. Были бы они только выполнены. Считается, что на стадии поиска и синтеза принципиально новых решений уровень информационного обеспечения конструкторского замысла и облика изделия составляет менее 10% потенциально полезных знаний. Это технологический провал, интеллектуальный тормоз НТП . По мнению директора АО "Хронотрон", у нас мало конструкторов, которые могут использовать компьютер в своей работе как инструмент. Такой конструктор может спроектировать узел за 3 часа. А по нашей технологии требуется еще 3 человека - программист, электронщик и переводчик. Мы потеряли 5-6 лет на подготовку кадров. Без квалифицированных специалистов и нормального программного обеспечения нет толку от сотен накупленных компьютеров. Сейчас нужно не ждать, пока кто-то русифицирует какой-то программный пакет, а пользоваться им на английском языке . Рекомендуется начинать с несложного программного пакета с последующим его усовершенствованием. В качестве иллюстрации приведем два примера применения новых технологий в проектировании. Одно автоматизированное рабочее место компании "Интеркос-IV" (С-Петербург), занимающейся разработкой сложной автомобильной оснастки, позволило получить и выполнить несколько заказов зарубежных фирм, уже использующих САПР (полных чертежей на детали просто не было - только компьютерная модель). На Минском подшипниковом заводе первая разработка двух штампов с комплектом сменных деталей заняла полтора месяца, включая обучение системе, тогда как традиционный метод потребовал бы десять месяцев . Второй этап - компьютеризация производства - освоение CIM-технологий (Computer Integrated Manufacturing), позволяющих повысить производительность труда в 12-18 раз по сравнению с универсальным оборудованием . Третий этап - компьютеризация информационного взаимодействия разработчиков, поставщиков материалов и комплектующих изделий, изготовителей и потребителей продукции - переход к CALS-технологиям (Computer Added Logistic Support) - системе безбумажного электронного обмена информацией, активно разрабатываемой на Западе. По оценкам специалистов США, подтвержденных первым опытом использования CALS-технологий, внедрение этой системы в полном объеме позволяет на 80% повысить качество выпускаемой продукции, ускорить на 40-60% выполнение НИОКР и снизить на 30% издержки при производстве и эксплуатации наукоемкой продукции . Для российских предприятий, несмотря на все трудности переживаемого периода, только неуклонное движение в этом направлении поможет выжить в конкуренции с западными фирмами и занять достойное место в международном разделении труда. В становлении нового технологического уклада одно свойство дополняющих и улучшающих нововведений является особенно значимым - это сопряженность со смежными технологиями. Именно это свойство, закрывая конструктивные или технологические "разрывы", приближает образование в экономике технологических совокупностей. Оно может быть определенным ориентиром в замысле конструктора, чтобы в полной мере могли бы быть реализованы параметры нововведения. В нашей практике были обратные примеры. Так, созданные по программе "Интенсификация-90" на ряде предприятий города гибкие автоматизированные участки и цеха (5-й технологический уклад), хотя и сыграли большую роль в повышении квалификации кадров, в приобщении к новой культуре производства, из-за несопряженности с другими подразделениями предприятий утратили свои экономические преимущества. В многоукладной российской экономике технологические компоненты, соответствующие разным укладам, могут существовать не только внутри отрасли или внутри предприятия, но даже в отдельной машине, укомплектованной узлами, созданными на основе качественно различных технологий. Недаром, видимо, "Петербургскому тракторному заводу" - дочернему предприятию "Кировского завода" - в конструкции нового варианта трактора К-744-1, чтобы придать ему технологическую однородность, пришлось применить гидросистему управления поворотом фирмы Данфосс, гидросистему управления навесными орудиями фирмы Бош, систему очистки воздуха двигателя фирмы Манн, тормозную систему фирмы Бабко, тросовые приводы фирмы Телефлекс, кондиционер фирмы Конвекта. Базисные нововведения, играющие роль ключевого фактора в структуре технологического уклада, возникают, как правило, в ходе фундаментальных исследований в академической и вузовской науке. Немало открытий, новых технических принципов зарождалось в России, доведенных впоследствии до практического использования за рубежом. Есть и у нас обнадеживающие случаи прорыва в технике благодаря поиску новых идей в теоретических изысканиях. Пример - развитие концепции гиперзвука на новых принципах энерговзаимодействия летательного аппарата с окружающей средой. И все же накапливаемый фундамент знаний важно в максимальной степени повернуть "лицом" к промышленности. Настало время в деталях проработать постоянно действующий механизм взаимодействия между академической наукой и производственными предприятиями на основе взаимных интересов: академическим институтам в случае рыночного успеха переданных промышленности предложений иметь хотя бы небольшие поступления с продажи по методу роялти, а отечественным предприятиям - бесплатно получать прикладные "выходы" фундаментальных исследований, выполняемых за счет средств госбюджета. Можно было бы сформулировать со стороны промышленных предприятий по основным видам продукции, определяющим их будущий технологический облик, заказ для академической и вузовской науки по возможному прикладному преломлению фундаментальных научных результатов. Это не текущие производственные проблемы, а выход на технологическое опережение мировых лидеров по конкретным товарным позициям, знаменующим качественно или принципиально новый их уровень. Хозяйствующие субъекты стран, первыми начавшие освоение базисных нововведений нового технологического уклада, накапливая ноу-хау, получают относительные преимущества в захвате иностранных рынков, получения высокой добавочной прибыли, снижающейся по мере освоения нововведения другими странами. Страна-лидер удлиняет для себя эффективный период жизненного цикла технологического уклада. В промышленно развитых странах деятельность по созданию базисных нововведений, не дающая скорой отдачи, но требующая немалых средств и времени, всемерно поддерживается и регулируется государством. Если в промышленности России рынок не может все отрегулировать, то в науке с ее ориентацией на промышленное формирование в перспективе крупномасштабное государственное регулирование становится велением времени. Правительством РФ в 1996 году установлен перечень приоритетных направлений развития отечественной науки и техники, а также критические технологии федерального уровня, которые признаны наиболее перспективными с точки зрения экономического и научно-технического развития России в XXI веке и которые государство обязуется курировать и финансировать. Для реализации их разработаны некоторые федеральные программы. В С-Петербурге - крупнейшем научно-техническом центре страны - технологические перспективы не могут не иметь заинтересованной всеобъемлющей поддержки городских властей. Существенно важно, чтобы реализация программы реструктуризации петербургской промышленности не ограничивалась мерами текущего оздоровления, а одновременно имела бы дальний прицел - технологический рывок предприятия в будущем, в основном в рамках прежних производственно-территориальных границ. Дочерние фирмы, холдинговая форма позволяют это сделать. Технологический вектор в эпоху глобализации рынков и ужесточения конкуренции приобретает ведущую роль в функционировании предприятий.

Технологический уклад - один из терминов теории научно-технического прогресса (НТП).

Появлением этого понятия мир обязан учёному-экономисту Николаю Кондратьеву. Он занимал ответственный пост во Временном правительстве Керенского, а затем возглавлял знаменитый московский Конъюнктурный институт. Изучая историю капитализма, Кондратьев пришёл к идее существования больших -- протяжённостью в 50--55 лет -- экономических циклов, для которых характерен определённый уровень развития производительных сил («технологический уклад, цикл»). Начало каждого цикла характеризуется подъемом экономики, тогда как завершение - кризисами, за которыми следует этап перехода производительных сил на более высокий уровень развития.

На основе этой и других теорий российскими экономистами и была разработана концепция технологических укладов. В начале 1990-х Дмитрий Львов и Сергей Глазьев предложили понятие «технологический уклад» как совокупность технологий, характерных для определенного уровня развития производства, и выделили пять уже реализованных укладов. Каждый такой цикл начинается, когда новый комплект инноваций поступает в распоряжение производителей. Основы последующего технологического уклада зарождаются, как правило, ещё в период расцвета предыдущего, а иногда и предпредыдущего уклада.

Критерием отнесения производства к определенному технологическому укладу является использование в данном производстве технологий, присущих этому укладу, либо технологий, обеспечивающих выпуск продукции, которая по своим техническим либо физико-химическим характеристикам может соответствовать продукции данного уклада.

Первый технологический уклад (1770-1830 гг.) - Первая промышленная революция. Был основан на новых технологиях в текстильной промышленности, использовании энергии воды, что привело к механизации труда и началу поточного производства.

Страны-лидеры: Великобритания, Франция, Бельгия.

Второй технологический уклад (1830-1880 гг.) еще называют «Эпохой пара».

Характеризовался ускоренным развитием железнодорожного и водного транспорта на основе паровых машин, широким внедрением паровых двигателей в промышленное производство.

Страны-лидеры: Великобритания, Франция, Бельгия, Германия, США.

Третий технологический уклад (1880-1930 гг.) получил название «Эпоха стали» (Вторая промышленная революция).

В основе - использование в промышленном производстве электрической энергии, развитие тяжелого машиностроения и электротехнической промышленности на основе использования стального проката. Множество открытий в области химии. Были внедрены радиосвязь, телеграф. Автомобиль. Появились крупные фирмы, картели, синдикаты, тресты. На рынке господствовали монополии. Началась концентрация банковского и финансового капитала.

Страны-лидеры: Германия, США, Великобритания, Франция, Бельгия, Швейцария, Нидерланды.

Четвертый технологический уклад (1930-1970 гг.), так называемая, «Эпоха нефти».

Характеризуется дальнейшим развитием энергетики с использованием нефти и нефтепродуктов, газа, средств связи, новых синтетических материалов. Период массового производства автомобилей, тракторов, самолётов, различных видов вооружения, товаров народного потребления. Широкое распространение компьютеров и программных продуктов. Использование атомной энергии в военных и мирных целях. Конвейерные технологии становятся основой массовых производств. Образование транснациональных и межнациональных компаний, которые осуществляют прямые инвестиции в рынки различных стран.

Страны-лидеры: США, Западная Европа, СССР

Пятый технологический уклад (1970-2010 гг.). - технологии, используемые в микроэлектронной промышленности, вычислительной, оптико-волоконной технике, программном обеспечении, телекоммуникациях, роботостроении, при производстве и переработке газа, оказании информационных услуг; производстве, основанном на использовании биотехнологий, космической технике, химии новых материалов с заданными свойствами.

Происходит переход от разрозненных фирм к единой сети крупных и мелких компаний, соединённых электронной сетью на основе интернета, осуществляющих тесное взаимодействие в области технологий, контроля качества продукции, планирования инноваций.

Сегодня мир стоит на пороге шестого технологического уклада. Его контуры только начинают складываться в развитых странах мира.

VI технологический уклад - это нанотехнологии (наноэлектроника, молекулярная и нанофотоника, наноматериалы и наноструктурированные покрытия, оптические наноматериалы, наногетерогенные системы, нанобиотехнологии, наносистемная техника, нанооборудование), клеточные технологии, технологии, используемые в генной инженерии, водородной энергетике и управляемых термоядерных реакциях, а также для создания искусственного интеллекта и глобальных информационных сетей - синтез достижений на этих направлениях должен привести к созданию, например, квантового компьютера, искусственного интеллекта и в конечном счёте обеспечить выход на принципиально новый уровень в системах управления государством, обществом, экономикой.

Специалисты по прогнозам считают, что при сохранении нынешних темпов технико-экономического развития, шестой технологический уклад в развитых странах мира фактически наступит в 2014 (!) - 2018 годах, а в фазу зрелости вступит в 2040-е годы. При этом в 2020--2025 годах произойдёт новая научно-техническая и технологическая революция, основой которой станут разработки, синтезирующие достижения названных выше базовых направлений. Для подобных прогнозов есть основания. На 2010 год доля производительных сил пятого технологического уклада в наиболее развитых странах, в среднем составляла 60%, четвёртого -- 20%, а шестого - около 5 %. Очевидно, что соотношение доли технологических укладов в экономике страны в целом определяет степень ее развития, внутреннюю и внешнюю стабильность. К сожалению, инициативу во внедрении Шестого уклада однозначно перехватили США. Отдельные опережающие работы в странах постсоветского пространства не могут соперничать с этим массивом.

Ученые, изучающие проблемы социально-экономического развития стран, пришли к выводу, что, во-первых, развитие происходит волнообразно, в соответствии с теорией длинных волн Н. Кондратьева, во-вторых, уровень социально-экономического развития определяется воздействием множества факторов: технологических, социальных, политических, культурных и др., в-третьих, движущей силой развития страны является уровень технологического и информационного развития.

В некоторых источниках отмечается, что согласно теории длинных волн Н. Кондратьева научно-техническая революция развивается волнообразно с циклами протяженностью примерно в 50 лет. Известно 5 технологических укладов (волн).

Первая волна (1785-1835 гг.) сформировала технологический уклад, основанный на новых технологиях в текстильной промышленности, использовании энергии воды.

Вторая волна (1830-1890 гг.) связана с развитием железнодорожного транспорта и механического производства во всех отраслях на основе парового двигателя.

Третья волна (1880-1940 гг.) базируется на использовании в промышленном производстве электрической энергии, развитии тяжелого машиностроения и электротехнической промышленности на базе использования стального проката, новых открытий в области химии. Были внедрены радиосвязь, телеграф, автомобили, самолеты, начали применяться цветные металлы, алюминий, пластмассы и т. д. Появились крупные фирмы, картели, тресты. На рынке господствовали монополии и олигополии. Началась концентрация банковского и финансового капиталов.

Четвертая волна (1930-1990 гг.) сформировала уклад, основанный на дальнейшем развитии энергетики с использованием нефти и нефтепродуктов, газа, средств связи, новых синтетических материалов. Это эра массового производства автомобилей, тракторов, самолетов, различных видов вооружения, товаров народного потребления. Появились и широко распространились компьютеры и программные продукты для них, радары. Атом используется в военных и затем в мирных целях. Организовано массовое производство на основе фордовской конвейерной технологии. На рынке господствует олигопольная конкуренция. Появились транснациональные и межнациональные компании, которые осуществляли прямые инвестиции на рынках различных стран.

Пятая волна (1985--2035 гг.) опирается на достижения в области микроэлектроники, информатики, биотехнологии, генной инженерии, новых видов энергии, материалов, освоения космического пространства, спутниковой связи и т. п. Происходит переход от разрозненных фирм к единой сети крупных и мелких фирм, соединенных электронной сетью на основе Интернета, осуществляющих тесное взаимодействие в области технологии, контроля качества продукции, планирования инноваций, организации поставок по принципу «точно в срок».

Каждый из укладов в своем развитии проходил различные стадии, отличающиеся мерой его влияния на общий экономический рост в стране. Устаревшие уклады, теряя свое решающее влияние на темпы роста, оставляли в составе национального богатства страны созданные производственные, инфраструктурные объекты, культурное наследие, знания и т. п.

Продолжительность некоторых волн больше 50 лет в связи с совпадением периода спада уходящей волны с периодом роста новой волны. В связи с ускорением НТП в будущем продолжительность волн (укладов) будет сокращаться.

Схематично эволюцию технологических укладов можно представить в следующем виде (рис. 1.2).

Рис. 1.2

В экономике России в связи с большими возможностями для экстенсивного развития (огромная территория, дешевые природные ресурсы и рабочая сила), участием в многочисленных войнах, низким уровнем интеграции с развитыми странами, получением из стран Совета Экономической Взаимопомощи сложного оборудования и товаров народного потребления к концу 80-х гг. прослеживалось наличие одновременно 3, 4 и 5-го технологических укладов с преобладанием 3 и 4-го укладов.

С точки зрения уровня развития стран международной кооперации и интеграции некоторые авторы делят мировое сообщество на следующие группы стран:

Технологическое ядро: США, Япония, Германия, Англия, Франция.

Страны 1-го технологического круга (ТК): Италия, Канада, Швеция, Голландия, Австралия, Южная Корея и др.

Страны 2-го технологического круга: наиболее продвинувшиеся развивающиеся страны.

Постсоциалистические страны Восточной Европы.

Страны СНГ и ближнего зарубежья.

Наименее развитые из развивающихся стран.

Схема международных экономических связей России показана на рис. 1.3.

К основным элементам пятого технологического уклада относятся следующие.

Ядро технологического уклада : электронная промышленность, вычислительная техника, программное обеспечение, авиационная промышленность, телекоммуникации, оптические волокна, роботостроение, информационные услуги, производство и потребление газа.

Ключевой фактор уклада : микроэлектронные компоненты.

Формирующееся ядро нового технологического уклада : биотехнологии, космическая техника, тонкие химические технологии.

Основные преимущества по сравнению с предыдущим 4-м технологическим укладом : индивидуализация производства и потребления, повышение гибкости и расширение разнообразия, преодоление экологических ограничений на энерго- и материалопотребление на основе автоматизации производства, деурбанизация размещения производства и населения в малых городах на основе новых транспортных и телекоммуникационных технологий и др.

Режимы экономического регулирования в странах-лидерах : снижение роли государственного регулирования, государственное регулирование стратегических видов.

Рис. 1.3

Условные обозначения:

Т -- технологии; ГП -- готовая продукция; КИ -- комплектующие изделия; С -- сырье; О -- оборудование; В -- вооружение; ПП -- предметы потребления; ОС -- общие связи; ОК -- обучение кадров.

информационных и коммуникационных инфраструктур.

Международные режимы экономического регулирования : полицентричность мировой экономической системы, создание региональных блоков, становление новых институтов глобального регулирования экономической активности.

Основные экономические институты : международная интеграция мелких и средних фирм на основе информационных технологий, интеграция производства и сбыта.

Организация инновационной деятельности в странах-лидерах : горизонтальная интеграция НИОКР, проектирования и обучения, создание вычислительных сетей, проведение совместных исследований, государственная поддержка новых технологий.

К специфическим характеристикам современных технологий можно отнести следующие:

• ? узкую специализацию;
• ? быструю устареваемость;
• ? необходимость постоянного развития;
• ? высокую рискованность финансовых ресурсов;
• ? быструю распространяемость по всему миру;
• ? разработку и внедрение ноу-хау;
• ? развитие при тиражировании;
• ? невозможность распространения только с помощью документации и др.

Эти свойства создают неопределенность и неравномерность НТП, постоянное появление «ниш», в которые могут встроиться аутсайдеры, сложность сохранения позиций лидерства и монополизма в технологической сфере.

Используя разработанные в мире передовые технологии можно перейти лишь на стадию инвестиционного развития. Стадия инновационного развития предполагает определенный технологический монополизм, получаемый в результате собственных разработок и изобретений.

Однако уже в начале XXI в. развитие науки и техники будет не целью, а средством социально-экономического развития стран.

Как отмечает некоторые авторы, будущее человечества должно быть связано не с технотронным обществом, а с гуманистическим обществом, основанным на достоинстве, знаниях, свободе личности. Гуманист -- это и есть достойный человек, стремящийся к знаниям, добру и красоте.

Важнейшей, определяющей основой гуманистического общества будет являться идеологическая структура -- определенная система философских, научных, художественных, нравственных, правовых, политических, экономических, социологических знаний и ценностей о мире, о месте человека в нем, о смысле жизни личности в мироздании.

В процессе становления гуманистического общества должна осуществляться переориентация общества с производства материальных благ на производство духовных ценностей. Поэтому одной из главных задач общества гуманизма является производство знаний. Высшей целью общества является формирование и развитие личности.

Например, в промышленно развитых странах накопление человеческого капитала в конце XX в. в 3-4 раза превысило накопление капитала в материально-вещественной форме, значительно возросли расходы на строительство новых музеев, библиотек, театров, спортивных сооружений.

В США молодые люди в возрасте от 18 до 34 лет покупают и читают 2--3 книги в неделю. В субботний день в США переполнены все театры, музеи, музыкальные салоны. За последние 25 лет посещаемость музеев возросла в 2,5 раза (более 500 млн человек в год).

С 1960 г. в Японии построено более 200 новых музеев. В Великобритании ежегодно открывается порядка 18 новых музеев, сфера культуры и искусства приносит больше дохода, чем автомобильная промышленность.

Шведское правительство тратит на развитие искусства и культуры примерно $35 на душу населения в год, канадское -- 32, голландское -- $27.

Вложения британских корпораций в искусство подскочили с $ 1,08 млн в 1976 г. до $46,8 млн в 1987 г. IBM вкладывает средства в развитие 2500 учреждений искусства во всем мире.

В США в 1988 г. американцы истратили $3,7 млрд на посещение культурных мероприятий, $2,8 млрд -- спортивных, в последние годы резко сократилось употребление алкогольных напитков и табачных изделий.

В Южной Корее уважение к образованию и образованности нашло благодатную почву в восточной этике самосовершенствования, в семейных и культурных традициях. По численности населения в возрасте 20-24 лет, получившего высшее образование, Южная Корея сопоставима с Японией и Францией. На 1 млн человек населения в середине 90-х. приходилось 8706 научно-технических работников. В Сеуле половина населения посещает университеты либо закончила их. Самое высокое в мире число докторов наук на душу населения.

В Южной Корее подушевой доход вырос с $82 в 1962 г. до $7250 в 1993 г. (в 88 раз). К 2001 г. расходы на НИОКР увеличатся до 5% от ВВП. К 2000 г. планируется 1/3 экспорта на товары новейшей техно-логии. Темпы экономического роста в Южной Корее составляют около 10%, заработной платы --15% в год.

Технологический уклад -- один из терминов теории научно-технического прогресса. Означает совокупность сопряжённых производств, имеющих единый технический уровень и развивающихся синхронно. Смена доминирующих в экономике технологических укладов предопределяет неравномерный ход научно-технического прогресса. Ведущими исследователями данной темы являются Сергей Глазьев и Карлота Перес.

Часть исследователей длинных волн Кондратьева уделила немало внимания изучению инновационного процесса. Уже Йозеф Шумпетер заметил, что развитие инноваций является дискретным во времени. Отрезки времени, в которые происходит всплеск инноваций, Шумпетер назвал «кластерами» (пучками), однако больше закрепился термин «волны инноваций». Дискретность научно-технических революций признавал также Саймон Кузнец (в рецензии 1940 года на книгу Шумпетера.

В 1975 году западногерманский учёный Герхард Менш (нем.)русск. ввёл термин «технический способ производства». Менш интерпретировал кондратьевский цикл как жизненный цикл технического способа производства, описываемый логистической кривой. В работе 1978 года идеи Менша повторил восточно-германский экономист Томас Кучинский В 1970--1980 годах приверженец идеи о диффузии инноваций англичанин Кристофер Фримэн сформулировал понятие «технико-экономической парадигмы» которое впоследствии развила его ученица Карлота Перес.

Термин «технологический уклад» является используемым в отечественной экономической науке аналогом понятий «волн инноваций», «технико-экономической парадигмы» и «технического способа производства». Впервые он был предложен в 1986 году советскими экономистами Д. С. Львовым и С. Ю. Глазьевым в статье «Теоретические и прикладные аспекты управления НТП.

Согласно определению С. Ю. Глазьева, технологический уклад представляет собой целостное и устойчивое образование, в рамках которого осуществляется замкнутый цикл, начинающийся с добычи и получения первичных ресурсов и заканчивающийся выпуском набора конечных продуктов, соответствующих типу общественного потребления. Комплекс базисных совокупностей технологически сопряжённых производств образует ядро технологического уклада. Технологические нововведения, определяющие формирование ядра технологического уклада, называются ключевым фактором. Отрасли, интенсивно использующие ключевой фактор и играющие ведущую роль в распространении нового технологического уклада, являются несущими отраслями.

Более простое определение дал Ю. В. Яковец: технологический уклад это несколько взаимосвязанных и последовательно сменяющих друг друга поколений техники, эволюционно реализующих общий технологический принцип. Для К. Перес технико-экономическая парадигма это сфера производства и экономических отношений со всеми присущими ей явлениями (распределением доходов, технологиями, организационными и управленческими методами). При этом под ключевыми факторами Перес понимает то же самое, что и Глазьев.

Земная цивилизация в своем развитии прошла целый ряд доиндустриальных и не менее 6-ти индустриальных технологических укладов и сейчас развитые страны находится на 5-ом технологическом укладе и усиленно готовится к переходу в 6-ой технологический уклад, что обеспечит им выход из экономического кризиса. Те страны, которые запоздают с переходом в 6-ой технологический уклад, застрянут в экономическом кризисе и застое. Положение России очень сложное, поскольку мы из 4-го технологического уклада не перешли в 5-ый, в связи с деиндустриализацией промышленного потенциала СССР, т.е. не перешли в 5-ый постиндустриальный уклад и вынуждены, если нам это удастся, перескочить сразу в 6-ой технологический уклад. Задача архисложная, если не сказать почти невыполнимая, особенно при отсутствии промышленной политики у руководства страны. Известный тезис К.Маркса, на котором воспитывалось не одно поколение советских людей, о том, что производительные силы и производственные отношения определяют социально-экономический строй, можно в свете теории Н.Д.Кондратьева существенно откорректировать.

Доиндустриальные уклады базировались на мускульной, ручной, конной энергетике человека и животных. Все изобретения того времени, которые дошли и до нашего времени, касались усиления мускульной силы человека и животных (винт, рычаг, колесо, редуктор, гончарный круг, меха в кузнице, механическая прялка, ручной ткацкий станок).

Начало индустриальных периодов технологических укладов приходится на конец XVIII - начало XIX веков.

Первый технологический уклад характеризуется использованием энергии воды в текстильной промышленности, водных мельниц, приводов разнообразных механизмов.

Второй технологический уклад . Начало XIX - конец XIX века - использованием энергии пара и угля: паровая машина, паровой двигатель, паровоз, пароходы, паровые приводы прядильных и ткацких станков, паровые мельницы, паровой молот. Происходит постепенное освобождение человека от тяжелого ручного труда. У человека появляется больше свободного времени.

Третий технологический уклад. Конец XIX - начало XX века. Использование электрической энергии, тяжелое машиностроение, электротехническая и радиотехническая промышленность, радиосвязь, телеграф, бытовая техника. Повышение качества жизни.

Четвертый технологический уклад . Начало XX - конец XX века. Использование энергии углеводородов. Широкое использование двигателей внутреннего сгорания, электродвигатели, автомобили, тракторы, самолеты, синтетические полимерные материалы, начало ядерной энергетики.

Пятый технологический уклад . Конец XX - начало XXI века. Электроники и микроэлектроника, атомная энергетика, информационные технологии, генная инженерия, начало нано- и биотехнологий, освоение космического пространства, спутниковая связь, видео- и аудиотехника, Интернет, сотовые телефоны. Глобализация с быстрым перемещением продукции, услуг, людей, капитала, идей.

Шестой технологический уклад . Начало XXI - середина XXI века. Наступает внахлест на 5-ый технологический уклад, его называют постиндустриальным. Нано- и биотехнологии, наноэнергетика, молекулярная, клеточная и ядерная технологии, нанобиотехнологии, биомиметика, нанобионика, нанотроника и другие наноразмерные производства; новые медицина, бытовая техника, виды транспорта и коммуникаций, использование стволовых клеток, инженерия живых тканей и органов, восстановительная хирургия и медицина, существенное увеличение продолжительности жизни человека и животных.

Таблица. Технологические уклады

В своём реферате я затронула третий технологический уклад (1880-1930 гг.) который получил название «Эпоха стали» (Вторая промышленная революция) и рассмотрю в нём историю создания эскалатора.

технологический уклад эскалатор производительность

Технологические уклады (ТУ), экономика нанотехнологий и технологические дорожные карты нанопродукции (волокна, текстиль, одежда) до 2015 г. и далее

Глава из книги

Введение

Почему в одной главе и в определенной последовательности излагаются три проблемы: технологические уклады, экономика нанотехнологий и технологические дорожные карты нанопродукции (волокна, текстиль, одежда)?

По мнению автора, которое совпадает с точкой зрения ведущих ученых в области естественных и технических наук и, главное, по результатам практики, уровень технологий, их реализация, потребность в них определяли и определяют развитие цивилизации на протяжении нескольких тысячелетий. А экономика (ну куда же без нее) является вторичной, производной от технологий, которые определяют технологические уклады, уровень производительных сил и производственные отношения, а, следовательно, и экономику. Поэтому мы рассмотрим вначале роль технологических укладов в развитии цивилизаций, затем на этом фоне экономику нанотехнологий в широком смысле и экономику нанотехнологий волокон, текстиля и изделий из текстиля. И, наконец, дорожную карту производства нановолокон, нанотекстиля и изделий из него, как производную технологических укладов настоящего и будущего и экономики нанотехнологий текстиля.

Одежда будущего из нанотекстиля.
Фото с сайта veritas.blogshare.ru

Технологические и другие уклады прошлого, настоящего и будущего

Глава и книга в целом пишется в то время, когда мир еще не выбрался из глобального экономического кризиса, который не смогли предсказать самые именитые экономисты с мировыми именами, в том числе нобелевские лауреаты. Не только не предсказали, но и не дают толковых рекомендаций по выходу из этого кризиса. Куда уж тягаться в этом руководителям больших и малых, развитых и развивающихся государств. Дело в том, что все они экономисты, юристы, чекисты – люди с гуманитарным образованием, приходящие к власти и набирающие в свои команды людей близких по менталитету «группа крови», мыслят линейно, полагая, что мотором, локомотивом, двигателем прогресса являются финансы, деньги, технология их приращения любыми средствами, в том числе глобальной спекуляцией. Производство материальных ценностей, технологический уровень производства (в широком смысле), принципиально новые, революционные технологии и продукция по ним производимая ставятся ими на второй план. Такой монетаристский, очень модный среди экономистов и политиков взгляд на развитие мировой экономики, в которой, на самом деле, главной движущей силой являются новые революционные технологии, не позволяет предсказывать неизбежные кризисы и находить эффективные выходы из них.

Другого взгляда на развитие мировой экономики, на причины возникающих и преодолеваемых кризисов придерживаются ученые органически связанные с созданием и реализацией новых технологий (физики, химики, математики, материаловеды, инженеры, технологи, конструкторы).

Взгляды этих ученых (Г.Г.Малинецкий, С.Ю.Глазьев, Д.С.Львов ), которые разделяет и автор, опираются на труды советского ученого Н.Д.Кондратьева, который еще в 20-ые годы прошлого столетия выдвинул теорию больших циклов развития мировой экономики, которые и определяют в свою очередь неизбежность, цикличность кризисов и не только экономических. Экономический, современный, последний глобальный кризис обычно объясняют слишком большим увлечением финансовыми спекуляциями, что привело к непропорциональному перетоку капитала в финансовый сектор и оттоку из реального производительного сектора экономики. Итогом стало сворачивание производства (не только у нас, во всех развитых странных), сокращение рабочих мест, доходов нанятых работников и потеря устойчивости экономики. О неоправданном крене в сторону финансового сектора абсолютная, но не полная правда. Но в этом объяснении кризиса недооценена роль технологий, недоиспользование научно-технического прогресса, опоздание с коммерциализацией и продвижением в реальный сектор экономики и на рынок новой продукции, инновационных технологий, что стало результатом инерции бизнеса в переносе инвестиций на освоение в реальном секторе экономики высокопродуктивных прорывных инноваций конкурентоспособной продукции нового технологического уклада, теперь уже 6-го .

Что такое технологические уклады? Технологические уклады – комплекс, освоенных революционных технологий, инноваций, изобретений, лежащих в основе количественного и качественного скачка в развитии производительных сил общества.

Причина всех глобальных экономических кризисов лежит в сфере смены технологической парадигмы развития. Экономические кризисы возникают в период, когда общество, бизнес, политики запаздывают в осознании необходимости отказа (сначала частично, а затем почти полного) от действующего и необходимости поворота общества к освоению нового технологического уклада.

Кризис является расплатой за инерцию в смене технологической и, как следствие, экономической парадигмы.

Последний экономический кризис – глобальный, поскольку мир глобализован, интегрирован. Для выхода из кризиса, прежде всего, необходимо осознание их цикличности, неизбежности и выделение в качестве лимитирующей стадии и фактора освоения прорывных, революционных технологий.

В связи с такой доминирующей ролью технологий (инноваций) их классифицируют на революционные и эволюционные

• революционные (прорывные), заменяющие технологии пионерские, нацеленные на создание принципиально новых продуктов, товаров, услуг или иных материальных благ;
• эволюционные, улучшающие (продолжающиеся) инновации (технологии), нацеленные на совершенствование уже освоенных продуктов, товаров, услуг и т.д.

Эволюционные инновации и технологии полностью не уходят при переходе к новому технологическому укладу, но перестают играть доминирующую роль, уступая место революционным.

Мы можем наблюдать сосуществование революционных инноваций прошлого с революционными инновациями настоящего. Мы пока еще не отказались ни от одной их технологических революций далекого прошлого – колеса, более позднего книгопечатания, существующих сегодня наряду с авиацией и Интернетом.

Теория Н.Д.Кондратьева основана на циклическом характере социально-экономического развития по коротким, средним и длинным волновым циклам.

Согласно теории Н.Д.Кондратьева кризис возникает при совпадении впадин коротких, средних и длинных волн, которые происходят в период существования нашей цивилизации каждые 40–60 лет и приходятся на фазу смены технологических укладов.

Н.Д.Кондратьев предсказал кризис 30-х годов прошлого века. настоящий кризис также вытекает из теории Н.Д.Кондратьева; можно ожидать очередной кризис в 40–60-ые годы этого века. Такое циклическое развитие и адекватные ему кризисы видимо будут происходить пока не сменится сущность развития цивилизации и не произойдет переход к новой трансгуманистической цивилизации, где изменится биологическая сущность человека.

А пока, до настоящего времени, человечество в своем развитии последовательно осваивало технологические уклады, в каждом из которых происходили революционные скачки в производительности труда и качества жизни во всех областях по сравнению с предыдущими технологическими укладами.

Земная цивилизация в своем развитии прошла целый ряд доиндустриальных и не менее 6-ти индустриальных технологических укладов и сейчас развитые страны находится на 5-ом технологическом укладе и усиленно готовится к переходу в 6-ой технологический уклад, что обеспечит им выход из экономического кризиса. Те страны, которые запоздают с переходом в 6-ой технологический уклад, застрянут в экономическом кризисе и застое. Положение России очень сложное, поскольку мы из 4-го технологического уклада не перешли в 5-ый, в связи с деиндустриализацией промышленного потенциала СССР, т.е. не перешли в 5-ый постиндустриальный уклад и вынуждены, если нам это удастся, перескочить сразу в 6-ой технологический уклад. Задача архисложная, если не сказать почти невыполнимая, особенно при отсутствии промышленной политики у руководства страны. Известный тезис К.Маркса, на котором воспитывалось не одно поколение советских людей, о том, что производительные силы и производственные отношения определяют социально-экономический строй, можно в свете теории Н.Д.Кондратьева существенно откорректировать:

технологические уклады, уровень технологий определяют производительные силы и производственные отношения и между ними существуют прямые и обратные связи.

Большие периодические циклы

Доиндустриальные уклады базировались на мускульной, ручной, конной энергетике человека и животных. Все изобретения того времени, которые дошли и до нашего времени, касались усиления мускульной силы человека и животных (винт, рычаг, колесо, редуктор, гончарный круг, меха в кузнице, механическая прялка, ручной ткацкий станок).

Начало индустриальных периодов технологических укладов приходится на конец XVIII – начало XIX веков.

Первый технологический уклад характеризуется использованием энергии воды в текстильной промышленности, водных мельниц, приводов разнообразных механизмов.

Второй технологический уклад . Начало XIX – конец XIX века – использованием энергии пара и угля: паровая машина, паровой двигатель, паровоз, пароходы, паровые приводы прядильных и ткацких станков, паровые мельницы, паровой молот. Происходит постепенное освобождение человека от тяжелого ручного труда. У человека появляется больше свободного времени.

Третий технологический уклад . Конец XIX – начало XX века. Использование электрической энергии, тяжелое машиностроение, электротехническая и радиотехническая промышленность, радиосвязь, телеграф, бытовая техника. Повышение качества жизни.

Четвертый технологический уклад . Начало XX – конец XX века. Использование энергии углеводородов. Широкое использование двигателей внутреннего сгорания, электродвигатели, автомобили, тракторы, самолеты, синтетические полимерные материалы, начало ядерной энергетики.

Пятый технологический уклад . Конец XX – начало XXI века. Электроники и микроэлектроника, атомная энергетика, информационные технологии, генная инженерия, начало нано- и биотехнологий, освоение космического пространства, спутниковая связь, видео- и аудиотехника, Интернет, сотовые телефоны. Глобализация с быстрым перемещением продукции, услуг, людей, капитала, идей.

Шестой технологический уклад . Начало XXI – середина XXI века. Наступает внахлест на 5-ый технологический уклад, его называют постиндустриальным. Нано- и биотехнологии, наноэнергетика, молекулярная, клеточная и ядерная технологии, нанобиотехнологии, биомиметика, нанобионика, нанотроника и другие наноразмерные производства; новые медицина, бытовая техника, виды транспорта и коммуникаций, использование стволовых клеток, инженерия живых тканей и органов, восстановительная хирургия и медицина, существенное увеличение продолжительности жизни человека и животных.

Следует отметить важную характеристику смены технологических укладов: открытие, изобретение всех новшеств начинается значительно раньше их массового освоения. Т.е. их зарождение происходит в одном технологическом укладе, а массовое использование в следующем. Другими словами имеет место инерция делового и политического мышления бизнес и политэлиты. Капитал перемещается в новые технологические сегменты экономики, в которых менеджмент готов к перемещению.

Страны, общества быстрее почувствовавшие новации нового технологического уклада быстрее входят в него и оказываются лидерами (Англия – 2-ой технологический уклад, США, Япония, Корея – 4-ый технологический уклад, США, Китай, Индия – 5-ый технологический уклад).

Некоторые ученые уже начинают говорить о скором (в 21-ом веке) наступлении и 7-ого технологического уклада , для которого центром будет человек, как главный объект технологий.

Все что создано в предыдущем технологическом укладе не исчезает в следующем, оставаясь уже недоминирующим. Если бизнес и политическое руководство не чувствуют изменений в лидирующих позициях новых технологий, характерных для нового технологического уклада и продолжают инвестировать в старые производства, то возникает или продолжается кризис, т.к. капитал, инвестиции, менеджмент не успевает за инновациями. Типичный пример – Российский автопром, в который происходят постоянные вложения без инноваций. В результате продукция остается неконкурентоспособной. Следовательно, инновации, революционные технологии должны вовремя подкрепляться капиталом на всех стадиях: новые идеи, новые технологии, новая продукция с высокой добавленной стоимостью, продвижение продукции на рынок, получение прибыли, инвестиций в новые идеи и т.д. Все это может быть реализовано только при здоровой (без криминала) конкуренции во всех областях деятельности человека (политика, бизнес, наука, искусство, культура и т.д.).

На рисунке 1. в форме циклов показано содержание 4-го и 5-го технологических укладов и начало зарождения 6-го уклада, в котором нано-, био- и информационные технологии будут формировать, изменять экономику, социальную и культурную сферы. Опосредовано со сменой технологических укладов, сменяются циклы развития науки.

В следующих таблицах показана смена технологических укладов, циклов развития науки, последовательность геополитических кризисов, экстремумы научной активности и геоэкономические циклы.

Рисунок 1. Естественный цикл развития макротехнологий по Н.Д.Кондратьеву

Таблица. Циклы развития науки

Таблица. Технологические уклады

Таблица. Технологические циклы и геополитические кризисы

Таблица. Экстремумы научной активности и геоэкономические циклы

Экономика нанотехнологий и нанопродукции текстильной и легкой промышленности

Рассмотрим экономику нанотехнологий и нанопродукции целиком и ее сегмент, соответствующий использованию нанотехнологий в производстве волокон, текстиля и одежды в соответствии с тем, что лидирующие страны переходят из 5-ого технологического уклада в 6-ой технологический уклад.

Безусловно нано-, био- и информационные технологии получили свое начальное развитие в конце 20-ого века, т.е. в конце 20-ого и в начале 21-ого веков и перешли и будут развиваться с еще большим практическим успехом в 6-ом технологическом укладе. Это подтверждают конкретные неопровержимые статистические данные и прогнозы по развитию этих направлений до середины 21-ого века (которые будут приведены ниже).

На рисунке 2 показан потенциальный мировой рынок нанопродукции, который к 2015 году по прогнозам составит 1,1 триллион DS. Как можно видеть, наибольший вклад вносят такие нанопродукты, как материалы (28%), электроника (28%) и фармацевтика (17%).

На рисунке 3 показана реальная динамика и перспектива доли нанотехнологий в мировой экономике до 2030 года. В 2015 г. нанотехнология и ее продукция составит ~ 15% мирового ВВП, то в 2030 г. уже 40%.

На рисунке 4 показана динамика зарегистрированных в мире патентов по нанотехнологиям. С 1900 г. по 2005 г. количество патентов выросло в 30 раз. При этом ~ 50% патентов приходится на США.

Рисунок 2.

Рисунок 3.

Рисунок 4.

Рисунок 5.

На этом рынке патентов большая часть приходится на наноматериалы (38%) и наноэлектронику (~25%) и нанобиотехнологию (~13%).

Интересна мировая структура распределения компания, занимающихся нанотехнологиями и нанопродуктами по странам (рисунок 5.)

И на этом рисунке видна доминирующая роль США, которой в разы уступают другие развитые страны.

В России зарегистрированы 200 зарубежных патентов и только 30 российских, что означает, что наш внутренний рынок нанопродукции потенциально легально завоеван импортной нанопродукцией, как это произошло с рынком лекарств, автомобилей, ауди- и видеотехники, текстиля, одежды и др. В период 2009–2015 гг. нанотехнологии будут развиваться с годовым приростом 11%, в том числе наноматериалы с 9,027 млрд. DS до 19,6 мдлр. DS с годовым приростом 14,7%, наноинструменты с 2,613 млрд.DS до 6,8 млрд.DS.

Объем рынка товаров, произведенных с помощью нанотехнологий будет расти в период 2010–2013 гг. с годовым приростом 49% и составит через 4 года – 1,6 трлн.DS.

Мировые инвестиции в нанотехнологии с 2000 по 2006 гг. увеличились в ~ 7 раз; первое место по этому показателю занимает США (~ 1,4 млрд. DS), Япония (~ 10 млрд. DS), ЕС (12 млрд. DS), весь остальной мир (12 млрд. DS).

Место России в мировой экономике наноиндустрии

Следует иметь ввиду, что Россия начала выстраивать наноиндутрию, развивать нанотехнологии при участии государства на 7–10 лет позже, чем страны-лидера этого направления (США, ЕС, Япония, Китай, Индия). С учетом этого и следует посмотреть на ниже приведенные статистические данные:

• доля РФ в общемировом технологическом секторе составляет 0,3%;
• доля РФ на мировом рынке нанотехнологий 0,004%;
• к 2008 году зарегистрировано 30 патентов по нанотехнологии, т.е. 0,2% от общего числа патентов в мире;
• наиболее развито в РФ производство приборов для анализа наноструктур (современные микроскопы);
• производимые наноматериалы на 95% используются не в промышленности, а для научных исследований;
• среди производимых наноматериалов основную долю составляют нанопорошки (самая простая нанотехнология). В РФ производят 0,003% нанопорошков от мирового производства;
• нанопорошки в РФ – это, в основном, оксиды металлов (титан, алюминий, цирконий, церий, никель, медь), которые составляют 85% от всех нанопорошков;
• углеродные нанотрубки в РФ производятся только в опытных партиях;

Реальный вклад нанотехнологий в мировую экономику иллюстрируют следующие цифры – в 2009 г. в мире было произведено 1015 продуктов по реальной нанотехнологии. Инвестиции в период 2006–2009 гг. возросли на 379%, с 212 наименований нанопродукции до 1015. Нанотекстиль (115 продуктов) занимает весомое место (~10%). Как и по другим интегральным показателям, лидирующее место за США (540 видов нанопродукции ~ 50%), юго-восточная Азия (240), ЕС (154). Россия в этих, как и в других, статистических данных по нанотехнологиям не упоминается.

Из нанопродуктов коллоидное наносеребро в различных видах (259 продуктов ~22%) занимает ведущее место, углеродные (в том числе фуллерены) – 82 продукта, двуокись титана – 50 продуктов.

Фуллерены в настоящее время производятся в мире ~ 500 тонн в год, одностенных и многостенных углеродных нанотрубок ~ 100 тонн в год, наночастиц кремния – 100000 тонн в год, наночастиц двуокиси титана ~ 5000 тонн в год, наночастиц двуокиси цинка 20 тонн в год.

Мировая экономика текстиля и одежды (краткая справка)

Перейдем от экономики нанотехнологий в мире к экономике текстильной и легкой промышленности, начав с общей конъюнктуры производства продукции этих отраслей, включая и производство волокон, без которых текстиль и многое другое не могут быть произведены.

Производство природных и химических волокон, текстиля всех видов и изделий из него традиционного и технического назначения является одним из основных секторов мировой экономики, занимая постоянно место не ниже 5-ого в пуле самых необходимых для человека и для техники (она тоже для человека) по валовому обороту, опережая мировой автопром, фармацевтику, туризм и вооружение.

Это общая картина («маслом»), но структура (география, ассортимент), сегменты производства и потребления волокон, текстиля и изделий из него существенно изменился:

• производство традиционного массового текстиля, волокон, одежды переместился в развивающиеся страны с дешевой рабочей силой и мягкими требованиями к экологии и условиям труда. Мировым лидером (мировым сапожником и портным) стал Китай;
• производство инновационной продукции с высокой добавленной стоимостью осталось в развитых странах;
• существенно возросло производство волокон, используемых для производства домашнего, технического, медицинского и спортивного текстиля и соответственно эти секторы экономики текстиля заняли важное место в общем ассортименте;
• значительная часть химических волокон, текстиля и одежды производится с использованием нано-, био- и информационных технологий, особенно в случае «умного», интерактивного, многофункционального текстиля, прежде всего, для защитной одежды в широком смысле слова;
• наиболее динамически развивающимся видом текстиля стали нетканые материалы, производимые по разным (механическим, химическим) технологиям.

Наиболее развитые сегменты текстиля и структура ассортимента на 2008 год – Европа (ЕС): одежда 37%, домашний текстиль 33%, технический текстиль 30%.

Технический текстиль в мире прибавляет в год ~ 10–15%, а нетканые материалы растут на 30%.

В Германии технический текстиль в общем производстве текстиля составляет 45%, во Франции 30%, в Англии 12%.

ЕС остается одним из мировых лидеров по производству и экспорту текстиля, в 2008 году в ЕС произведено текстиля на 203 млрд. DS, в этом секторе экономики работает 2,3 млн.человек в 145 тысяч компаний (средняя численность на предприятии ~16 человек) и было произведено текстильной продукции на 211 млрд. DS при инвестиции в 5 млрд. DS.

Продолжается тенденция увеличения доли химических волокон и уменьшение доли природных: 2007 г. – химических волокон 65:, 2006 г – 62%. Производство химических волокон перемещается из США и Европы в развивающиеся страны.

В 1990 г. Западная Европа и США производили 40% всех химических волокон, а в 2007 г. только 12%. Напротив Китай в 1990 г. производил химических волокон только 8,7%, а в 2007 г. 55,8% от мирового производства, т.е. стал мировым лидером. В целом мировое производство текстиля растет: в 2007 г. было произведено текстиля на 4000 млрд. DS, а в 2012 г планируется произвести на 5000 млрд. DS.

Мировое производство нанотекстиля

2010 г. – «умного» нанотекстиля, произведено на 1,13 млрд. DS.

Технический нанотекстиль 2007 – 13,6 млрд. DS, в 2012 г. планируется произвести на 115 млрд. DS.

Медтекстиль – значительная часть производится по нанотехнологиям.

Мировое производство медтекстиля в 2007 г. в денежном выражении составило 8 млрд. DS. На рисунке 7 показана динамика роста производства медтекстиля в мире по годам (1995–2010 гг.).

Рисунок 7.

Значительное место в общем ассортименте текстиля занимает текстиль в изделиях для спорта и отдыха. В 2008 г. такой текстиль составил 10% от всего текстиля, произведенного в ЕС, лидером в этом секторе экономики является фирма Nike, производящая спортивного текстиля в 2008 г. на 18,6 млрд. DS.

Рынок одежды со встроенными наноэлектронными устройствами в 2008 г. составил 600 млн. DS.

Продуктово-технологические дорожные карты нано- и смежных высоких технологий

В последнее время стараниями политиков модным стало словосочетание «Дорожные карты» (впервые стали употреблять в конце прошлого 20-ого века американские политики «Road Map»). Взяв на вооружение известное понятие (Атлас дорог, дорожный Атлас) политики, ученые, технологи, экономисты наполнили его более широким смыслом, который сводится к следующему – дорожная карта должна определить:

• конечную точку движения, т.е. цель проекта (государственную, политическую, технологическую, экономическую, экологическую и т.д.);
• каким путем будет достигаться эта конечная цель (средства достижения: идеи, технологии, инвестиции, институции и т.д.);
• временные, реперные точки; промежуточные, пофазные и время достижения конечной цели;
• участники похода к цели (научные школы, корпорации, фирмы, инвесторы);
• какие положительные эффекты (технологические, экономические, потребительские, экологические и др.) достигнуты и какие риски (экологические, социальные и др.) могут возникнуть и которые необходимо предотвратить.

Эти вопросы и требования к дорожным картам носят общий характер и относятся и к прогнозам в целом и к нанотехнологической продукции.

Наибольший интерес представляет технологические продуктовые дорожные карты, которых существует множество применительно к нанотехнологиям, как на глобальном уровне для мира в целом, так и для стран, развивающих нанотехнологию; разработаны и разрабатываются дорожные карты для ведущих отраслей экономики (электроника, здравоохранение, оборона и др.).

Технологические продуктовые дорожные карты для нанопродукции текстильной и легкой промышленности разрабатываются зарубежом, но пока они не носят целостный характер, часто сильно разнятся по набору продуктов и времени их выхода на рынок и это связано с тем, что обычные и нановолокна, текстиль, изделий из него используются в традиционных (одежда, обувь, спортивный и домашний текстиль) и новых областях (техника, медицина, косметика, архитектура и др.); другими словами производство нанотекстиля, как и традиционного является межотраслевой задачей, когда каждая область применения выставляет свои специфические требования и чрезвычайно трудно в дорожной карте отразить все эти особенности. Но мы попытаемся все же в какой-то мере эту задачу решить. Дорожные карты – это не просто план, программа какого-то проекта, они составляются на длительный период (10–30 лет) и учитывают эволюцию развития главной технологии (в нашем случае нанотехнологии), но и смежных с нею и необходимых для ее реализации (в нашем случае био-, инфо- и другие высокие технологии) областях.

Составление дорожных карт требует глубокого анализа специалистами высочайшего уровня разного научного и практического направлений (физики, математики, химики, материаловеды, психологи, экономисты и др.), поскольку нанотехнология междисциплинарная проблема. Грамотно составленная дорожная карта, учитывая эволюцию и взаимное влияние (в том числе, синергизм) всех смежных технологий, указывает не только трассу, маршрут создания продукта, но его эволюцию по дороге к конечной временной точке.

Дорожные карты не конечный, застывший продукт, а постоянно развивающийся инструмент, учитывающий постоянные изменения в возможностях науки, развития технологий, растущие потребности общества и техники.

Дорожные карты, как правило, являются продуктом коллективного творчества значительной группы высококвалифицированных экспертов или результатом тщательного анализа литературы, широкого круга источников (научные статьи, патенты, обзоры и др.).

Потребность в дорожных картах в настоящее время возникла и возрастает, поскольку научно-технический прогресс становится стремительным, ускоряющим, сжимающим временной лаг от идеи до ее реализации в продукт. Но даже за это время действия дорожной карты возникают новые идеи и технологии, которые необходимо учитывать в дорожных картах.

А поскольку составление дорожных карт требует инвестиций и немалых, то вероятно, в ближайшем будущем инвесторы будут требовать у запрашивающего инвестиции и дорожные карты наряду с бизнес-планом. Следует отметить, что, к сожалению, в нашей стране к составлению дорожных карт приступили совсем недавно, лидером этого направления является Государственный Университет ВШЭ, выполняющий заказы РосНано по разным отраслям использования нанотехнологий.

Пока отрасли текстильной и легкой промышленности не стали объектом внимания каких либо федеральных структур (Минобрнауки, Минпромторг РФ), как заказчиков технологической продуктовой дорожной карты для этих отраслей.

Поэтому автор взял на себя смелость (может излишнюю) и инициативу составить технологическую дорожную карту нанопродукции в текстильной и легкой промышленности, включая и нановолокна (химическая промышленность). Предлагаемая дорожная карта составлена на основании анализа нескольких сотен литературных источников (за последние 10–15 лет), опыта и интуиции (как правило, не обманывала) автора. Дорожная карта составлена применительно к странам-лидерам в области нанотехнологий (США, Германия, Англия, Скандинавские страны, Япония, Китай, Индия), но в ней отмечены продукты и технологии, представляющие интерес для реализации в России.

Автор выражает убедительную просьбу заинтересовавшихся этой безусловно субъективной картиной развития нанотехнологии в текстильной и легкой промышленности присылать свои замечания и пожелания, которые позволят эту картину («маслом») приблизить к реалиям сегодняшнего дня и 10–30-летнего будущего. Заранее благодарен за любую критику.

Первоначально был составлен список ключевых слов, т.е. набор нанопродуктов наиболее часто описываемых в литературе по следующим ассортиментным группам:

• защитная одежда (в широком смысле от множества опасных действий), используемая в различных областях (цивильных, оборонных, внештатных);
• волокна;
• обычная повседневная одежда;
• модный текстиль;
• домашний текстиль;
• спортивный текстиль;
• текстиль в медицине;
• текстиль в косметике;
• текстиль в технике:
  • композиты конструкционные;
  • геотекстиль;
  • строительный текстиль.

При составлении дорожной карты были учтены следующие важные отраслевые особенности:

– многофункциональные текстильные материалы нового поколения производятся по классической схеме: производство волокон (природных, химических) – прядение (пряжа) – ткачество (вязание, плетение, производство нетканых материалов) – химическая технология (беление, крашение, печатание, заключительная отделка).

От этой классической схемы, отдельные фазы которой в редких случаях могут быть опущены, никуда не уйдешь. Но к этой необходимой долгой технологической цепочке для получения волокон, текстиля, одежды, технических изделий с новыми свойствами на разных стадиях добавляются в сочетании (часто) нано-, био- и информационные технологии. Наиболее интересные новые свойства и эффекты достигаются именно при сочетании этих трех высоких технологий, синергически влияющих друг на друга и на мультифункциональность материала.

Из этого положения следует очень важное замечание. Классическая текстильная технологическая цепочка и ее индустриальная реализация (текстильные фабрики) являются обязательной производительной платформой, на которую монтируются и нано- и био- и информационные технологии. Сами по себе они повисают в воздухе и не являются самоцелью, а только могут быть приправой к основной еде. Но без этих технологий нельзя получить волокна, текстиль, одежду с принципиально новыми свойствами.

Рекомендации для производства нанопродукции (волокна, текстиль, одежда) должны учитывать состояние и возможности отечественных отраслей текстильной и легкой промышленности, состояние науки в этой области, наличие специалистов, а не только потребность в этих продуктах.

Необходимо было определиться, какую продукцию относить к нанопродукции. Эта проблема обсуждается в мировой литературе, и она возникает при экономической оценке и статистике.

Как и в других отраслях всю нанопродукцию, появляющуюся на рынке можно разделить на две неравные группы:

1. получена по «рафинированной» нанотехнологии («снизу-вверх», «сверху-вниз»), соответствующей определению нанотехнологии, как «манипуляции наночастицами с формированием строгой упорядоченной структуры, с принципиально новыми свойствами, обусловленными именно наноразмерами и наноструктурой макрообъекта». Так «чисто» работает живая природа по синтезу белков, углеводов и других биологических макрообъектов.

   Рукотворно такая нанотехнология только начинает зарождаться и пионерами являются электроника (переход от микро- к наноэлектронике). Таких чистых нанопродуктов пока еще не более 5–10%.

2. «нанопродукты» (кавычки при определенных оговорках можно убрать), полученные с использованием наночастиц и нанообъектов, произведенных по «чистой» нанотехнологии (углеродные нанотрубки, окислы металлов, алюмосиликаты, наноэмульсии, нанодисперсии, нанопены и др.).

   Таких продуктов отнесенных к нановолокнам, нанотекстилю, наноодежде множество. Их можно назвать изделиями с применением элементов нанотехнологий. При том они приобретают полезные новые и улучшенные свойства.

Ниже приведены продуктовые наборы для нанопродукции основных видов ассортимента.

Рисунок 8.

1. (МТ) – Медтекстиль
2. (ТТ) – Технический текстиль
3. (ЗТ) – Защитный текстиль
4. (ДТ) – Домашний текстиль
5. (СТ) – Спортивный текстиль
6. (МдТ) – Модный текстиль

Первоначально в список ключевых нанопродуктов было включено более 100 наименований различного ассортимента, значимости, продвинутости (технологической, коммерческой, социальной). Путем отбора и агрегации по назначению и технологии в списке осталось 50 нанопродуктов.

ПРОДУКТОВЫЙ НАБОР ДЛЯ группы «НАНОВОЛОКНА»

(количество звездочек характеризует значимость продукта для российской экономики)

1****/** – Нановолокна, полученные методом электропрядения;

2****/** – Сверхпрочные нановолокна, композитные, наполненные наночастицами для композитных конструкционных материалов;

3/* Нановолокна и изделия, обеспечивающие распределение веса пилотов (водителей) и пассажиров различных видов транспорта;

4/ – Токопроводящие волокна и изделия для замены медного кабеля в автомобиле и других видах транспорта;

5****/ – Углеродные нановолокна (в композитах, в медицине, спортивный инвентарь);

6/ – Способные окрашиваться нанонаполненные полиолефиновые волокна;

7/** – Генномодифицированный паучий шелк;

8/* – Целлюлоза микробиологического происхождения;

9***/* – Генномодифицированная конопля;

ПРОДУКТОВЫЙ НАБОР ДЛЯ ГРУППЫ «ЗАЩИТНЫЙ ТЕКСТИЛЬ ОТ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ»

1****/** – Текстиль и одежда, регулирующая температурно-влажностной режим в пододежном пространств;

2/*- Текстиль и одежда поглощающие, сохраняющие и трансформирующие энергию тела;

3****/* – Одежда, предупреждающая и защищающая от вредных внешних воздействий (токсичные вещества, радиация, биологическое оружие);

4/*** – Огнезащищенная ткань и одежда;

5/ - Домашний текстиль, одежда, поглощающая вредные и неприятные запахи;

6****/*** – Антибактериальный, антивирусный текстиль;

7/** Термобелье (постельное, нательное);

8****/ – Маскировочный (от приборов ночного видения) текстиль, одежда и укрытия для техники;

9****/**** – Пуленепробиваемая одежда;

10/ – Водо- и маслоотталкивающий текстиль;

11***/** – Репелентный текстиль и одежда, защищающие от кровососущих насекомых.

ПРОДУКТОВЫЙ НАБОР ДЛЯ ГРУППЫ «ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ»

1/* – Текстиль с пьезоэлектрическими свойствами;

2/* – Растяжимые сенсорные волокна, текстиль для гибких дисплеев и наноодежды;

3/* – Текстиль для солнечных панелей;

4/* – Геотекстиль следящий за состоянием грунта и укрепляющий грунт;

5/* – Текстиль для нанокомпозитной (прозрачной) кровли и других архитектурных покрытий;

6****/ – Фильтры для воды и воздуха из нановолокон и нетканных материалов;

ПРОДУКТОВЫЙ НАБОР ДЛЯ ГРУППЫ «МЕДИЦИНСКИЙ И КОСМЕТИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ»

1/** – Водоотталкивающий, антисептический, антимикробный текстиль и одежда для медперсонала и больных;

2/* – Одежда, мониторящая состояние организма (пульс, давление, вес);

3/* – Волокна и текстиль для искусственных мышц, сосудов, суставов, хрящей, легких, печени, почек, сердечных клапанов, шовного материала, для имплантатов с памятью форм;

4/ - Лечебные раневые покрытий нового поколения (восстановительная хирургия) с контролируемым высвобождением лекарств и их адресной доставкой к поврежденной ткани и органам;

5/- Обезболивающий, кровеостанавливающие текстиль для стоматологии;

6/- Лечебные косметические маски, как депо лекарственных и косметических препаратов;

7/* – Защитный текстиль для рентгенологии;

8/* – Биоплатформы из текстиля для восстановительной хирургии (имплантаты);

9/* – Фильтры из нановолокон для респираторов, аппаратов гемодиализа и трансфузионных приборов;

10***/** – Гигиенический текстиль на основе нановолокон, нанобиоцидов;

11/ – Лечебное белье, как депо лекарственных препаратов;

12**/* – Волокна для регенерации костей на основе композитов;

ПРОДУКТОВЫЙ НАБОР ДЛЯ ГРУППЫ «СПОРТИВНЫЙ ТЕКСТИЛЬ»

1/ – Композиты на основе углеродных нановолокон для спортинвентаря (Формула 1, бобслей, катера, лыжи, копья и т.д.);

2/ – Сенсорная одежда для мониторинга состояния организма спортсмена во время тренировок;

3/ – Костюмы пловцов с высокими гидродинамическими свойствами;

ПРОДУКТОВЫЙ НАБОР ДЛЯ ГРУППЫ «ДОМАШНИЙ ТЕКСТИЛЬ»

1*/- – Панели из текстиля, изменяющие по программе рисунок и цвет (цветомузыка);

2*/- – Матрасы из текстиля, изменяющие эргономическую форму;

3***/- – Антимикробное пастельное белье и банные принадлежности;

ЭЛЕКТРОННЫЙ (СЕНСОРНЫЙ) ТЕКСТИЛЬ

1***/- – Одежда с интегрированными ауди-, видеотехникой, коммунитирующая с внешними приемниками и передатчиками;

2*/- – Электронный текстиль для гибких дисплеев и для навигационных систем;

ПРОДУКТОВЫЙ НАБОР ДЛЯ ГРУППЫ «МОДНЫЙ ТЕКСТИЛЬ»

1/ – Текстиль «хамелеон» (термохромный);

2*/- – Текстиль светящийся;

3/ – Ароматизированный текстиль;

(из 50-ти продуктов 31 – нужны, и 18 – можем производить при создании для этого условий).

Были оценены по следующим 18-ти показателям (см.анкету на примере «Раневые покрытия»), предложенным автором.

1. Наименование продукта Раневые покрытия нового поколения с контролируемым высвобождением и адресной доставкой лекарств
2. Ассортиментная группа (группы) Медтекстиль
3. Фундаментальный научный базис Массоперенос наночастиц в организме; механизм заживления патогенных тканей на клеточном и молекулярных уровнях
4. Технология (-и) Нано- и биотехнологии
5. Области применение Заживление ран, ожогов, пролежней, язв, онкологических новообразования ближнего залегания (кожа, слизистые, шея, гинекология и др.)
6. Присутствие на мировом рынке Одно из важных направлений в восстановительной хирургии и в сочетанных методах лечения раковых заболеваний
7. Присутствие на Российском рынке Присутствует
8. Производится ли в России производится под торговом названием «Колетекс»
9. Может ли производиться в России (проблемы) Требуется расширение производства в соответствии с растущими потребностями
10. Нужно ли производить в России Да
11. Будет ли конкурентоспособным Безусловно, пока не имеет аналогов мировых
12. Нужно ли импортировать в Россию Нет
13. Можно ли производить в кооперации с другими странами Да
14. Риски (экономические и др.) от производства и применения Минимальные, т.к. доставка лекарства адресная
15. Участники Производство ООО «Колетекс», ООО «Текстильпрогресс» ИАР
16. Участники. НИИ и другие научно-исследовательские организации Минпромторг РФ, Минсоцразвития РФ, НИИ РАМН и РАН, ВУЗы, ведущие лечебные учреждения РФ
17. Необходимость подготовки специалистов В текстильных и родственных ВУЗах
18. «Чистая» нанотехнология (НТ) или элементы НТ Элементы Нано- и биотехнологий

Как можно видеть анкета предлагает множество показателей, необходимых учитывать для составления дорожной продуктовой карты для мира и РФ. Можно было бы предложить и большее количество параметров для оценки каждого продукта, что затруднило бы работу с ней экспертов, а дополнительной информации не дало бы. Приводим список наиболее значимых и актуальных продуктов, их оказалось 50. перед каждым продуктом проставлены дроби / , где в числителе – потребность для РФ, а в знаменателе – возможность производства, количество * характеризует уровень значимости фактора.

Ниже, на рисунках представленные 6 наиболее значимых групп продуктов по их назначению и их потребность для экономики РФ и возможности их производства в РФ.

Анализ многочисленных источников показывает, что наиболее значимым для России являются следующие группы текстильной нанопродукции (значимость убывает в ряду): медицинский текстиль, защитный текстиль, технический текстиль, домашний текстиль, спортивный текстиль, модный текстиль.

По возможностям производства этой продукции в РФ они располагаются в следующий ряд по убыванию: технический текстиль, защитный текстиль, медицинский текстиль, домашний текстиль, спортивный текстиль, модный текстиль.

Конечно, приведенные оценки являются усредненными в каждой группе, где внутри разные продукты могут существенно отличаться по значимости и возможностям производства. Разница между ними (значимостью и возможностью производства) должна будет компенсироваться импортом, что уже происходит в настоящее время, когда эта разница огромная.

В анкете для примера приведены характеристические данные одного продукта из группы медицинского текстиля «Раневые покрытия нового поколения». Такая подробная характеристика была составлена для всех отобранных нанопродуктов основных ассортиментных групп.

На рисунке 1–5 по пяти группам для каждой графически расположены продукты в координатах «потребность/возможность», что позволяет принять решение о рекомендации конкретных продуктов по трем направлениям:

• производить;
• закупить технологию и по ней производить;
• закупать продукты.

Рисунок. Соотношение потребностей и возможности производить в РФ для группы «Медицинский текстиль»

Рисунок. Соотношение потребностей и возможности производить в РФ для группы «Защитный текстиль»

Рисунок. Соотношение потребностей и возможности производить в РФ для группы «Нановолокна»

Рисунок. Соотношение потребностей и возможности производить в РФ для группы «Технический текстиль»

Рисунок. Соотношение потребностей и возможности производить в РФ для группы «Модный текстиль»

Рисунок. Соотношение потребностей и возможности производить в РФ для группы «Домашний текстиль»

Рисунок. Соотношение потребностей и возможности производить в РФ для группы «Электронный (сенсорный) текстиль»

Конечно эти рекомендации для федеральных органов, бизнеса и отдельных производителей волокон, текстиля и одежды носят сугубо экспертную оценку, однако они основаны на изучении очень большого массива зарубежных данных (более 1000 зарубежных публикаций за последние 5–10 лет специалистов из США, Германии, Англии, Японии, Китая, Индии), а также отечественных источников.

В случае проявленного интереса со стороны заинтересованных организаций и персоналий по каждому продукту в соответствии с предлагаемой анкетой можно представить характеристику данного продукта, а также предложить технологии для его производства, которые существуют у нас в РФ (очень мало) или их надо разработать или нужно приобрести зарубежом и адаптировать к нашим условиям. Или, наконец, приобрести данную продукцию на мировом рынке.

Заинтересованные организации и персоналии абсолютно свободны в своих дальнейших действиях. Любая система стратегического планирования, в том числе и Форсайт ничего другого предложить не может. Далее начинается инициатива государства, бизнеса, ученых, технологов.

Г.Е.Кричевский
Профессор, д.т.н.,
Засл. деятель науки РФ

КРИЧЕВСКИЙ Герман Евсеевич ,профессор, доктор технических наук, заслуженный деятель РФ, эксперт ЮНЕСКО, академик РИА и МИА, Лауреат Госпремии МСР

Окончил Московский текстильный институт им. А.Н. Косыгина по специальности «Химическая технология и оборудование отделочного производства», в 1961 году защитил кандидатскую диссертацию, а в 1974 году – докторскую диссертацию по проблемам химии и физической химии применения активных красителей. С 1956 по 1958 год работал на Московской отделочной фабрике им. Я.М. Свердлова начальником химстанции. Работал в качестве эксперта ЮНЕСКО в Бирме (1962 г.) и Индии (1968 г.). С 1980 по 1990 гг. руководил кафедрой «Химическая технология волокнистых материалов» в МТИ им. А.Н. Косыгина и созданной при этой кафедре Отраслевой Лабораторией Минлегпрома. В 1992 году перешел в РосЗИТЛП на должность зав. кафедрой Текстильного колорирования и дизайна и руководит ей по сей день. Профессор Г.Е. Кричевский также является президентом Российского союза химиков текстильщиков и колористов, генеральным директором НПО «Текстильпрогресс» РИА, главным редактором журнала «Текстильная химия».

За большой вклад в отечественную науку профессору Г.Е.Кричевскому присвоено звание Заслуженного деятеля науки РФ; в 2008 г. Указом Президента Российской Федерации награжден Орденом Почета.

Ученые, занимающиеся исследованием социального и экономического развития государств, сошлись во мнении, что оно проходит волнообразно (по теории длинных волн Кондратьева), уровень роста обуславливается влиянием множества факторов (культурных, политических, социальных и прочих), а движущая сила развития являет собой степень информационного и технологического прогресса. Согласно ряду источников, НТР (научная происходит циклично, циклы при этом длятся порядка пятидесяти лет.

Теория технологических укладов

Существует пять циклов. В первую волну (с 1785 по 1835 г.) был сформирован технологический уклад, который основывался на новых достижениях текстильной промышленности, применении водной энергии. Второй цикл (с 1830 по 1890 г.) связывают с развитием железнодорожной промышленности и транспорта, механического производства с использованием В третьей волне сформировался технологический уклад, основанный на применении электроэнергии. В этот период (с 1880 по 1940 г.) отмечено развитие электротехнической промышленности и тяжелого машиностроения. В третью волну в жизнь были внедрены пластмассы, цветные металлы, самолеты, телеграф, радиосвязь и прочие достижения. Кроме того, в этот промежуток времени стали появляться тресты, картели, крупные фирмы. На рынке при этом отмечалось господствование монополий и олигополий, началось накопление финансового и банковского капиталов.

Четвертый цикл

В 4-й волне был сформирован технологический уклад, который основывался на последующем развитии энергетики с применением средств связи, газа, видов вооружения, самолетов, тракторов и прочего. В этот период с 1930 по 1990 г. отмечалось широкое распространение компьютеров и программного обеспечения, радаров. Стали использовать атом - в военных, а затем в мирных целях. Начали появляться межнациональные и транснациональные компании, осуществлявшие прямое инвестирование на рынках в разных странах. Для пятой волны характерен упор на достижения в области информатики, микроэлектроники, генной инженерии, биотехнологии, спутниковой связи, различных типов энергии. От разрозненности фирмы переходят к формированию единой сети крупных и мелких компаний, взаимодействие между которыми устанавливается при помощи Интернета. Этот период (с 1985 по 2035 г.) характеризуется планированием, обеспечением контроля качества, организацией поставок в соответствии с принципом «в срок». Следует отметить, что продолжительность отдельных волн чуть больше пятидесяти лет. Это связано с совпадением времени спада уходящего уклада с периодом прогрессирования нового. Ускорение НТП будет способствовать в будущем сокращению продолжительности волн.

Пятая волна. Элементы и преимущества

Понятие технологического уклада настоящего времени включает в себя несколько компонентов. Основными элементами считаются ядро, ключевой фактор. В качестве ядра выступают программное обеспечение, телекоммуникации и прочие достижения современной науки. Ключевым фактором считаются микроэлектронные компоненты. По сравнению с предыдущим (четвертым) пятый технологический уклад основывается на индивидуализации потребления и производства, расширении разнообразия продукции, преодолении экологического ограничения благодаря автоматизации производства и проч.