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

ПЕРЕХОД РОССИИ К ШЕСТОМУ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ УКЛАДУ: ВОЗМОЖНОСТИ И РИСКИ

Паршин Максим Александрович 1 , Круглов Денис Анатольевич 2
1 Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, студент кафедры денежно-кредитных отношений и монетарной политики
2 Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, студент кафедры государственных и муниципальных финансов

CROSSOVER OF RUSSIA TO THE NEW TECHNOLOGICAL MODE: OPPORTUNITIES AND RISKS

Parshin Maxim Aleksandrovich 1 , Kruglov Denis Anatolievich 2
1 Finance University under the Government of the Russian Federation, Student of the Money and Credit Relations and Monetary Policy chair
2 Finance University under the Government of the Russian Federation, Student of the State and Municipal Finance chair

Библиографическая ссылка на статью:
Паршин М.А., Круглов Д.А. Переход России к шестому технологическому укладу: возможности и риски // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 5. Ч. 2 [Электронный ресурс]..02.2019).

Характеристика технологических укладов

Научно-технический прогресс является основным двигателем развития мировой экономики. Его результатом выступают технологические инновации, которые приводят к росту производительности труда, модернизации средств производства и трансформации действующего технологического уклада.

В экономической науке XXI века все большую актуальность приобретает теория технологических укладов, в основу которой положены концепции ученого-экономиста Н. Д. Кондратьева. Согласно данной теории, научно-техническая революция развивается волнообразно путем чередования технологических укладов по циклам длиной в 50-70 лет. Заканчиваются такие циклы кризисами, за которыми следует переход производительных сил на более высокий уровень развития.

Технологический уклад обладает сложной внутренней структурой. Его ядро образуют отрасли, в которых использование данного вида энергии является доминирующим. В настоящее время известно 5 индустриальных и 1 постиндустриальный технологический цикл. Первый уклад был сформирован в 1785 г. и основывался на энергии воды. В 1830 г. произошло открытие энергии пара и угля, что ознаменовало переход ко второму технологическому укладу. Третья волна технико-экономических преобразований пришлась на 1890-1940 гг. На данном этапе произошло внедрение в производство электрической энергии. Начало четвертого уклада было положено в 1940 г., он базировался на энергии углеводородов, на изобретении и применении двигателя внутреннего сгорания. Пятый технологический цикл начался в 1990 г. и по прогнозам продлится до 2040 г. Его основой являются электронная и атомная энергетика .

По мере вступления в пятый уклад и освоения его базовых возможностей мировая экономика готовится к встрече первого постиндустриального уклада. Переход к нему по теоретическим расчетам произойдет в 2040 г., однако в связи с ускорением научно-технического прогресса он может произойти и ранее. Базой новой «волны Кондратьева» будут нано- и биотехнологии.

Переход развитых стран к шестому укладу

Экономика отдельно взятой страны не может принадлежать единственному технологическому укладу. Процент принадлежности действующему на данном этапе развития укладу определяет степень развития экономики государства. В настоящее время передовыми технологиями в наибольшей мере оснащена экономика США, Японии и КНР. В США, например, доля производительных сил четвёртого технологического уклада составляет 20%, пятого – 60%, и около 5% приходится на шестой уклад .

Соединенные Штаты одними из первых вступают в первый постиндустриальный технологический цикл. Важными факторами для этого послужили стабильная и устойчивая политическая система, эффективный механизм экономического роста и научно-технического прогресса, а также господствующее положение в системе международных институтов. Одним из главных приоритетов государственной политики США является поощрение научно-технического прогресса, а основой экономического роста официально признаны фундаментальные достижения в области знаний. Финансирование научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в США производится в большей мере за счет собственных средств американских корпораций и фирм, а доля средств федерального бюджета не составляет и третьей части.

Япония – государство, которое около 70 лет назад было разрушено в результате Второй мировой войны, в настоящее время является лидером в мировой науке и технике. По данным исследовательской компании «Economist Intelligence Unit», Япония занимает первое место среди самых развитых инновационных держав мира, опережая США и Швейцарию. Таким достижениям способствовало тесное сотрудничество всех сфер инновационной отрасли, в которой задействованы государство, научно-исследовательские институты и субъекты бизнеса. По прогнозным оценкам Национального института научно-технической политики, в период действия шестого технологического уклада Япония достигнет больших результатов в области высокотехнологических инноваций, что позволит ей окончательно укрепиться на лидирующей позиции среди конкурентов.

Готовность России к встрече нового уклада

О формировании шестого технологического уклада в России говорить еще рано. Доля технологий пятого уклада составляет около 10% (в наиболее развитых отраслях: военно-промышленный комплекс и авиакосмическая промышленность), более 50% технологий относится к четвёртому уровню, а почти треть – к третьему, преобладавшему в развитых странах в 1920-е гг. Отставание России в экономическом развитии от ведущих стран мира достигает 45-50 лет. Сложность стоящей перед отечественной наукой и технологиями задачи заключается в том, что для вхождения России в число государств с шестым технологическим укладом в течение ближайших 10 лет, ей «образно говоря, необходимо перемахнуть через этап – через пятый уклад» .

Поставленная президентом России В.В. Путиным задача «создать умную экономику» определяет необходимость опережающего развития науки и динамичную реализацию её достижений. Но сложившиеся формы и методы управления, организации и финансирования работ являются большим препятствием на пути к такому прорыву. Только кардинальные изменения в этих сферах способны стабилизировать обстановку. Но они возможны лишь в том случае, если наука выделится как самостоятельная отрасль экономики. Ведущие страны мира к этому уже пришли, и это позволяет им обладать мощным научным заделом и активной системой инноваций. В России же динамичное инновационное развитие является пока лишь стратегической целью.

Отставание России в инновационном развитии также связано с отсутствием системной нормативно-правовой базы, регулирующей научный сектор. Несовершенство законодательства является большой помехой в развитии науки. В 2005 году в структуре федерального бюджета был ликвидирован раздел «Фундаментальные исследования и содействие научно-техническому прогрессу». В настоящее время фундаментальные исследования включены в раздел «Общегосударственные вопросы», а прикладные – в раздел «Национальная экономика». Потеря связи между фундаментальными и прикладными исследованиями на этапе создания финансовых планов свидетельствует о неэффективности функционирования научно-исследовательской деятельности. К тому же Министерство образования и науки совместно с Российской академией наук разрабатывает предложения лишь в отношении бюджета на фундаментальные исследования. Программная часть инвестирования прикладных исследований по государственным программам формируется Министерством экономического развития, непрограммная – Министерством финансов, что опровергает принцип единства технологической цепочки.

По словам В.В. Путина, концепция социально-экономического развития России «Стратегия 2020» призвана к 2020 году сделать Россию «самой привлекательной для жизни страной» . Но принятие проекта совпало с экономическим кризисом, который определил прописанные в документе ориентиры нереализуемыми. В конце 2010 года премьер-министром было поручено обновить стратегию, однако этот вопрос остался нерешенным из-за множества присущих ему противоречий.

Важную роль в социально-экономическом развитии России играют действующие на ее территории научно-исследовательские организации, главной задачей которых является совершенствование государственной инновационной системы. К ним относятся ОАО «Роснано», ОАО «Российская венчурная компания», инновационный центр «Сколково» и «Нанотехнологическое общество России».

Перспективы внедрения технологий будущего

Переход к шестому технологическому укладу открывает перед человечеством большие возможности. Синтез достижений по основным технологическим направлениям (био- и нанотехнологии, генная инженерия, мембранные и квантовые технологии, микромеханика, фотоника, термоядерная энергетика) может привести, например, к созданию квантового компьютера или искусственного интеллекта. Возможен также выход на принципиально новый уровень в системах управления государством, обществом, экономикой.

Совсем недавно самоходный транспорт, самоуправляемая авиация, различного рода роботы, интеллект которых развивается подобно человеческому, относились к области фантастики, а любые попытки убедить людей, что в скором времени можно будет любую физическую работу выполнять лишь с помощью мыслей, вызывали у них недоверие. Однако уже в настоящее время на базе научных исследований одного из наиболее влиятельных и известных физиков-теоретиков XXI века С.У. Хокинга были разработаны такие революционные механизмы, как самоуправляемый автомобиль, инвалидное кресло-коляска, управляемое силой мысли. Кроме того, приобретают широкое распространение механизмы, реагирующие на движения без непосредственного контакта и многое другое.

«Информатизация приводит к перераспределению труда. Мы идем к тому, чтобы повышалось качество жизни людей. Всё изменится: машина будет делать трудную работу, человек – умную», – отмечает генеральный директор российского представительства компании «Cisco Systems» Павел Бетсис.

Необходимость перехода к шестому технологическому укладу для России предопределена рядом факторов, наиболее значимым из которых является технологическая отсталость российской экономики. «Поймите, нам нельзя догонять», говорит академик РАН Е. Н. Каблов . Необходимо сделать резкий рывок и выйти на новый уровень развития, используя в совокупности собственные достижения и опыт передовых держав мира.

Препятствия на пути к вступлению в новый уклад

Переход экономики государства к новому укладу является длительным и многоплановым процессом и несет в себе массу сопутствующих рисков. «Угрозой современного общества является разделение людей на имеющих ценную информацию, умеющих обращаться с новыми технологиями и не обладающих такими навыками» .

Острой проблемой национальной экономики в настоящее время является неблагоприятный инвестиционный климат, который ставит под угрозу финансовое обеспечение инновационной деятельности и возникает риск потери инвестиций венчурного бизнеса. Более того, Более того, в связи с повышением риска потери инвестиционных вложений в разработку технологий нового уклада обостряется проблема недоверия зарубежных инвесторов.

Согласно теории Н.Д. Кондратьева, переход от одного технологического цикла к другому сопровождается системным кризисом. На фоне того, как экономика нашего государства проходила через предшествующие кризисы (1998, 2008 гг.), целесообразно предположить, что и грядущий кризис производительных сил пятого уклада может стать для России большой помехой на пути ко входу в шестой. Риск несвоевременного преодоления кризиса имеет немаловажное значение, так как под угрозой стоит стратегическая задача сокращения отставания России в социально-экономическом развитии от ведущих стран мира.

Преодоление всех стоящих на пути инновационного развития препятствий открывает перед Россией горизонты обширных возможностей. Достаточным потенциалом для этого страна обладает, остается только эффективно его использовать.

На сегодняшний день большинство стран мира имеют рыночную экономику. А основной особенностью такой системы является ее нестабильность. Экономика последовательно переживает подъем, пик, спад и депрессию. Но каждый новый цикл вносит изменения в существующий технологический уклад, пока количество не превратится в качество, а производство не перейдет на новый уровень. О влиянии на экономику таких нововведений и пойдет речь в сегодняшней статье.

Циклическое развитие

Рост рыночной экономики не происходит по восходящей линии. Для нее характерны колебания деловой активности, которые носят периодический характер. В рамках неоклассического направления они интерпретируются как циклы вокруг сложившегося долгосрочного тренда.

Есть два взгляда на их причины: схоластическая и детерминистическая. Первая исходит из того, что факторы, которые порождают изменение цикла, являются случайными. Депрессия в этом случае - это результат воздействия на национальное хозяйство внутренних и внешних импульсов. Детерминистическая точка зрения предполагает, что смена циклов вызывается вполне определенными факторами спада или подъема. Аналогично объясняется этими двумя теориями и смена технологических укладов.

Фазы экономического цикла

Традиционно выделяют четыре основных вида циклов, которые различаются по продолжительности и называются по фамилии ученого, их заметившего: Китчина (3-4 года), Жюгляра (7-11 лет), Кузнеца (15-25), Кондратьева (45-60). С длинными волнами как раз и связаны технологические уклады в экономике. В циклах предпринимательской активности выделяют четыре фазы: дно (депрессия), подъем (оживление), пик, спад (рецессия). Наиболее четко они проявляются в среднесрочных колебаниях Жюгляра.

Особенности фаз

Депрессия (дно) - это низшая точка на графике производства и занятости. Считается, что данная фаза не может быть длинной. Но этому предположению легко можно найти опровержения на протяжении истории. Например, Великая депрессия 30-х годов прошлого года продолжалась целых десять лет с небольшими колебаниями деловой активности в сторону подъема или спада. Однако многие ученые считают, что такие исключения только подтверждают правило.

После депрессии начинается оживление экономики. Его особенностью является постепенное расширение производства и рост занятости человеческих ресурсов. Этой стадии обычно присущи низкие показатели инфляции. Лучше всего внедряются инновации с коротким сроком окупаемости, поскольку население еще не отошло от трудного предыдущего периода. В этой фазе начинает реализовываться спрос, который был отложен во время депрессии.

Постепенно экономика достигает вершины цикла. Эта фаза характеризуется самыми низкими уровнями инфляции. Она может исчезнуть совсем, в то время как производственные мощности работают с максимальной нагрузкой. Во время пика часто усиливается инфляция. Насыщение рынков увеличивает конкуренцию, что приводит к падению нормы прибыли и повышению срока окупаемости инноваций. В хозяйстве возникает потребность в долгосрочном кредитовании. Резко развернуть ситуацию в обратную сторону может только новый технологический уклад.

Постепенно возможности производственного сектора снижаются. Происходит уменьшение инвестиционной и деловой активности. Это приводит к увеличению безработицы и снижению загрузки мощностей. Постепенно экономика начинает опять приближаться к состоянию депрессии. Фазы экономического цикла повторяются вновь. И так продолжается на протяжении всего развития цивилизации.

Очевидные причины цикличности

Национальное хозяйство - это та совокупность ресурсов, которая обеспечивает растущее потребление. В период расцвета или пика оно в состоянии полностью обеспечить потребности своего населения. Во время депрессии большинство людей оказывается за гранью бедности. Во время пика доходы инвесторов максимальные. Это приводит к концентрации капитала в экономике, что постепенно снижает норму прибыли. Многие инвесторы начинают уходить из страны, поскольку не хотят получать меньший доход, чем раньше. Это провоцирует начало спада. Уменьшение объемов инвестирования приводит к сворачиванию производственной деятельности, платежеспособность населения падает. При этом кризис в одной отрасли постепенно распространяется на все хозяйство в целом.

Понятие уклада в экономике

Кроме уменьшения объемов инвестирования в связи с падением нормы прибыли, причиной кризисов является устаревание технологий. А НТП часто стимулирует достижение пика. Термин «технологический уклад» - это аналог понятия «волна инновации». Последний чаще используется зарубежными учеными. Он был впервые предложен в работе «Теоретические и прикладные аспекты управления научно-техническим прогрессом» Д. С. Львова и С. Ю. Глазьева, опубликованной в 1986 году.

Уклад, по мнению ученых, представляет собой совокупность действующих прорывных изобретений, которые обеспечивают качественный скачок в развитии производительных сил общества. Экономическое развитие страны напрямую связано с ее восприятием новшеств НТП. Теория технологических укладов позволила по-новому осмыслить концепцию цикличности Николая Кондратьева.

Волны инноваций

НТП и экономический рост тесно связаны. Волны технологического уклада создают совершенно новые сектора и возможности для инвестирования и роста. Их развитие, в свою очередь, стимулирует всю экономику в целом. После Промышленной революции технологический уклад сменился пять раз. Мнение ученых по поводу главных прорывных технологий несколько различается. Рассмотрим каждый из укладов в трактовке зарубежных ученых.

Связь волн и фаз

Экономический рост тесно связан с изменением технологических укладов. Чем больше времени проходит после Промышленной революции, тем быстрее идет НТП. Длина волн инноваций становится меньше. Первая продолжалась 60 лет, а четвертая - только 40. Это отражает растущий потенциал для инноваций и возможность экономических систем извлекать коммерческие преимущества из технологических новшеств. Нововведения больше не считаются результатами индивидуальных усилий, а являются организованных совместных действий. Фаза экономического цикла оказывает значительное влияние на процесс разработки и внедрения технологий. Он же, в свою очередь, является фактором, обеспечивающим выход из кризиса. Трудно предсказать, какое изобретение обеспечит следующую волну экономического развития. Одними из кандидатов являются энергосберегающие технологии и роботостроение.

Концепция длинных волн Николая Кондратьева

Схема технологических укладов приблизительно совпадает с большими циклами, отмеченными русским ученым. Николай Кондратьев был первым экономистом, работы которого по данной теме получили международное признание. До него два датских ученых Джейкоб ван Гельдерен и Самуэль де Вольфф отмечали существование пятидесятилетних или шестидесятилетних циклов. Но их работа была переведена на другие языки только недавно. В 1939 году Йозеф Шумпетер предложил назвать длинные волны в честь Кондратьева. Дальнейшее развитие теория получила в рамках марксистской школы.

Кондратьев выделял три фазы цикла: экспансия, стагнация и рецессия. Хотя общепринятой считается разделение на четыре периода с поворотным пунктом между первым и вторым. Кондратьев выделил две волны в 19 веке. Длинный цикл влияет на все секторы экономики. Сам ученый сосредотачивал свои исследования на ценах и процентных ставках. С помощью этих характеристик он описывал подъем и спад в экономике. Для оживления деловой активности характерно повышение цен и уменьшение процентных ставок, для рецессии - наоборот.

Объяснения больших циклов

Многие ученые, в том числе и сам Кондратьев, пытались разобраться, почему возникают длинные волны. На сегодняшний день существует четыре основных объяснения:

Следующая технологическая волна

Глобальный финансовый кризис 2008 года заставил задуматься о необходимости разительных изменений в экономике. Не исчерпали ли существующие технологии свой потенциал роста? Джеймс Муди предсказывает, что новые инновации должны быть направлены на увеличение эффективности использования ресурсов. Шестой технологический уклад, по мнению ученого, будет связан с огромными изменениями в структуре рынка и социальных институтов.

Основа выживания человечества - это защита окружающей среды. Шестой технологический уклад предполагает не сбор урожая с многочисленных ресурсов, а управление последними для достижения наибольшего выпуска с наименьшим использованием.

Технологический уклад России

Основная задача РФ на сегодняшний день - это переход к новой волне инноваций. Если у страны не получится это сделать, то ей останется только роль сырьевого придатка к развитым государствам. Современные технологические уклады базируются на энергосбережении, использовании наноэлектроники, искусственного интеллекта. Ресурсы роста существующего производства уже почти полностью исчерпаны, поэтому нужна не постепенная модернизация, а полная его переориентация. России необходимо не догоняющее, а опережающее развитие.

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.

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.