Технологический уклад — ...совокупность сопряжённых производств, имеющих единый технический уровень и развивающихся синхронно. Смена доминирующих в экономике технологических укладов предопределяет неравномерный ход научно-технического прогресса (авт. Лопатников, 2003 г)
Теория периодических циклов развития социально- экономических формаций обоснована значительным количеством исследователей. Наибольшее количество сторонников имеет модель, разработанная в 20-х годах прошлого столетия, советским экономистом Николаем Кондратьевым. Он обратил внимание на то, что в долгосрочной динамике можно наблюдать циклическую регулярность индикаторов экономики. Кондратьев рассчитал, что фазы роста экономики и фазы спада, чередуются с периодичностью 45-60 лет. Такие колебания экономики, последователями были названы «кондратьевскими циклами». Теория имеет значительное количество оппонентов и критических отзывов, но тем не менее предоставляет возможность обоснования сроков глобальных кризисов, а так же периодов и основных драйверов активного роста.
В конце 20 века, с использованием новых возможностей, были уточнены периоды «кондратьевских циклов» и разработана модель технологических укладов. Ключевые характеристики укладов наглядно иллюстрирует таблица
«Периодизация технологических укладов»
|
Уклада |
Основной период |
Знаковое событие |
Преобладающие технологии |
|
1 |
1772-1825 |
Первая промышленная революция. Создание Р.Аркрайтом прядильной машины «Water frame ” и текстильной фабрики в Кромфорде |
Водяной двигатель;Выплавка чугуна; Обработка железа; Строительство каналов. |
|
2 |
1825-1875 |
Эпоха пара. Паровоз «Lokomotion№1», Железная дорога Стоктон - Дарлингтон |
Паровой двигатель; Угольная промышленность; Машиностроение; Черная металлургия; Станкостроение. |
|
3 |
1875-1908 |
Эпоха стали . Вторая промышленная революция. Создание на базе конвертера Бессемера завода Edgar Thomson Steel Works в Питтсбурге. |
Производство стали;Тяжелое и электротехническое машиностроение; Кораблестроение; Тяжелое вооружение; Неорганическая химия; Стандартизация; ЛЭП. |
|
4 |
1908-1971 |
Эпоха нефти. Внедрение на предприятиях Г. Форда ленточного конвейера, начало выпуска автомобиля Ford Model T . |
Автомобилестроение; Синтетические материалы, Органическая химия; Атомная энергетика; Электронная промышленность. |
|
5 |
1971-2006 |
Эпоха IT . Научно- техническая революция. Создание микропроцессора Intel 4004, Первое употребление названия «Силиконовая долина» |
Вычислительная техника; Космическая техника; Телекоммуникации; Роботостроение; Искусственный интеллект; Биотехнологии. |
|
6 |
?? 2007 - 2040 ?? |
Нанотехнологии. Компания Intel заявила о создании процессора, со структурными элементами менее 45 нм. |
Технологии виртуальной реальности; Наноэлектроника; Молекулярная и нанофотоника; Нанобиотехнология Наносистемная техника. |
Существует мнение, что Россия может получить значительные преимущества, «перепрыгнув» из 4 Технологического Уклада, сразу в 6 ТУ, не истратив ресурсы на то, что бы догонять развитые страны в технологиях 5 Технологического уклада.
По мнению экспертов экономика России и США представлена технологиями различных укладов в следующей пропорции:
|
Уклад |
III |
IV |
V |
VI |
|
Российская Федерация |
30% |
50% |
10% |
- |
|
Соединенные Штаты Америки |
- |
20% |
60% |
5% |
Подготовлена консультантом «СЭЙВУР Консалтинг» Яновым И.В.по материалам опубликованных статей и выступлений участников форума «ТЕХНОПРОМ 2013»
Технологические уклады (ТУ), экономика нанотехнологий и технологические дорожные карты нанопродукции (волокна, текстиль, одежда) до 2015 г. и далее
Приглашаем авторов публиковать свои материалы у нас на сайте (редакция NNN)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
| Годы | Циклы | Ключевые принципы |
|---|---|---|
|
Механистическое естествознание |
Рационализм. Секуляризация науки. Научно-техническая революция |
|
|
Эволюционизм |
Закон сохранения энергии. Второе начало термодинамики. Происхождение биологических видов |
|
|
Релятивизм. Квантовая механика |
Принципы квантовой механики и теории относительности. Строение ДНК. Структура вещества |
|
|
Компьютерная революция |
Физика твердого тела. Генная инженерия. Молекулярная биология. Универсальный эволюционизм |
|
|
Нелинейная наука. Физика квантового вакуума |
Протоструктуры реальности. Универсальное космологическое поле. Квантовая биология |
Таблица. Технологические уклады
| Технологические уклады (ТУ) | Годы | Ключевые факторы | Технологическое ядро |
|---|---|---|---|
|
Текстильные машины |
Текстиль, выплавка чугуна; обработка железа, водяной двигатель, канат |
||
|
Паровой двигатель |
Железные дороги, пароходы; угольная и станкоинструментальная промышленность, черная металлургия |
||
|
Электродвигатель, сталелитейная промышленность |
Электротехника, тяжелое машиностроение, сталелитейная промышленность, неорганическая химия, линии электропередач |
||
|
Двигатель внутреннего сгорания, нефтехимия |
Автомобилестроение, самолетостроение, ракетостроение, цветная металлургия, синтетические материалы, органическая химия, производство и переработка нефти |
||
|
Микроэлектроника, газификация |
Электронная промышленность, компьютеры, оптическая промышленность, космонавтика, телекоммуникации, роботостроение, газовая промышленность, программное обеспечение, информационные услуги |
||
|
Квантово-вакуумные технологии |
Нано-, био-, информационные технологии. Цель: медицина, экология, повышение качества жизни |
Таблица. Технологические циклы и геополитические кризисы
Таблица. Экстремумы научной активности и геоэкономические циклы
| Годы | Циклы | Научные открытия |
|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 |
|
становление I ТУ |
1755 г. - прядильная машина (Уайт), 1766 г. - открытие водорода (Г. Кавендиш), 1774 г. - открытие кислорода (Дж. Пристли), 1784 г. - паровая машина (Дж. Уатт), 1784 г. - открытие закона Кулона (О. Кулон) |
|
|
бифуркация между I ТУ и II ТУ |
1824 г. - открытие II начала термодинамики (С. Карно), 1824 г. - теория электродинамических явлений (А. Ампер), 1831 г. - открытие электромагнитной индукции (М. Фарадей), 1835 г. - телеграф (С. Морзе), 1841-1849 гг. - открытие закона сохранения энергии (Р. Майер, Дж. Джоуль, Г. Гельмгольц) |
|
|
бифуркация между II ТУ и III ТУ |
1869 г. - периодическая система элементов (Д.И. Менделеев), 1865-1871 гг. - теория электромагнитного поля (Д. Максвелл), 1877- 1879 гг. - статистическая механика (Л. Больцман, Д. Максвелл), 1877 г. - кинетическая теория материи (Л. Больцман), 1887 г. - открытие электромагнитного излучения и фотоэффекта (Г. Герц) |
|
|
начало III ТУ – созревание III ГК |
1895 г. - открытие рентгеновских лучей (В. Рентген), 1896 г. - открытие радиактивности (А. Беккерель), 1898г. - открытие полония и радия (П. Кюри, М. Складовская-Кюри), 1899 г. - открытие квантов (М. Планк), 1903 г. - открытие электрона (Дж. Томсон), 1903 г. - теория фотоэффекта (А. Эйнштейн), 1905г. - специальная теория относительности (А. Эйнштейн), 1910 г. - планетарная модель атома (Э. Резерфорд, Н. |
|
|
бифуркация между III ТУ и IV ТУ IV ГК |
1924 г. - концепция дуализма волна-частица (Л. Де Бройль), 1926 г. - открытие спина (Дж. Уленбек, С. Гаудсмит), 1926 г. - принцип запрета В. Паули, 1926 г. Аппарат квантовой механики (Э. Шредингер, В. Гейзенберг), 1927 г. - принцип неопределенности (В. Гейзенберг), 1938 г. - релятивистская квантовая теория (П. Дирак), 1932 г. - открытие позитрона (К. Андерсон), 1938 г. - открытие деления урана (О. Ган, Ф. Штрассман) |
|
|
бифуркация между IV ТУ и V ТУ V ГK |
атомная энергетика, космонавтика, генетика и молекулярная биология, физика полупроводников, нелинейная оптика, персональный компьютер |
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:
- 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%.
- «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.
- (МТ) – Медтекстиль
- (ТТ) – Технический текстиль
- (ЗТ) – Защитный текстиль
- (ДТ) – Домашний текстиль
- (СТ) – Спортивный текстиль
- (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.
- Наименование продукта Раневые покрытия нового поколения с контролируемым высвобождением и адресной доставкой лекарств
- Ассортиментная группа (группы) Медтекстиль
- Фундаментальный научный базис Массоперенос наночастиц в организме; механизм заживления патогенных тканей на клеточном и молекулярных уровнях
- Технология (-и) Нано- и биотехнологии
- Области применение Заживление ран, ожогов, пролежней, язв, онкологических новообразования ближнего залегания (кожа, слизистые, шея, гинекология и др.)
- Присутствие на мировом рынке Одно из важных направлений в восстановительной хирургии и в сочетанных методах лечения раковых заболеваний
- Присутствие на Российском рынке Присутствует
- Производится ли в России производится под торговом названием «Колетекс»
- Может ли производиться в России (проблемы) Требуется расширение производства в соответствии с растущими потребностями
- Нужно ли производить в России Да
- Будет ли конкурентоспособным Безусловно, пока не имеет аналогов мировых
- Нужно ли импортировать в Россию Нет
- Можно ли производить в кооперации с другими странами Да
- Риски (экономические и др.) от производства и применения Минимальные, т.к. доставка лекарства адресная
- Участники Производство ООО «Колетекс», ООО «Текстильпрогресс» ИАР
- Участники. НИИ и другие научно-исследовательские организации Минпромторг РФ, Минсоцразвития РФ, НИИ РАМН и РАН, ВУЗы, ведущие лечебные учреждения РФ
- Необходимость подготовки специалистов В текстильных и родственных ВУЗах
- «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.
В наших статьях мы часто используем термин «технологический уклад», который обозначает определённую стадию технологического развития в истории человечества. Общество уже прошло через пять технологических укладов и на сегодняшний день живет в период перехода на шестой, ядром которого станут нанотехнологии, альтернативная энергетика, биология и медицина, когнитивные технологии и ряд других. Процесс становления технологических укладов тесно связан с определением лидеров на мировом социально-экономическом пространстве, поэтому знание основ их зарождения и развития является ключевым при выработке эффективной стратегии государственного управления.
Что такое технологический уклад?
Понятие технологического уклада вширокий оборот было введено академиком РАН С.Ю. Глазьевым, который на сегодняшний день является одним из крупнейших экономистов на постсоветском пространстве. Его теория о долгосрочном технико-экономическом развитии является одной из наиболее системных, которые только возникали в отечественных гуманитарных науках, а понятие технологических укладов является в ней стержневым. Такой уклад представляет собой совокупность нескольких доминирующих технологий, которые определяют характер общественно-экономической жизни в данный отрезок времени. Так, во времена второго технологического уклада (начало XIX века) доминировали паровые машины, угледобыча и судоходство, на третьем произошёл переход к развитию неорганической химии, черной металлургии и массовому использованию ж/д сообщения, а на четвертом появился двигатель внутреннего сгорания, ракеты, самолёты и атомная энергетика.
Понятно, что в одной статье не изложить даже сотой доли этой теории, поэтому в нашей статье мы лишь постараемся подробнее познакомить читателей с тем, что ожидает человечество и мировую экономику в будущем, когда шестой технологический уклад достигнет пика в своём развитии. Практика показала, что во времена доминирования того или иного технологического уклады, формируется ядро из стран-лидеров, которые успели наиболее полно развить у себя новые технологии и смежные с ними производства. Это предоставляет им исключительные конкурентные преимущества перед другими странами, в результате чего одни становятся гегемонами мирового политического пространства, а другим достаётся участь «обслуживающего персонала» и «сырьевых придатков». В свете этого открывается возможность понять, какие страны будут определять векторы развития мировой экономики в ближайшие 20-30 лет, так как ядро шестого технологического уклада сегодня практически уже сформировалось, а значит – определились основные претенденты на глобальное лидерство.
Лидеры шестого технологического уклада
Формирование ядра технологического уклада, равно как и лидеров в развитии соответствующих технологий, тесно связано с объёмами инвестиций в эти отрасли, которые может позволить себе то или иное государство. Поэтому лидерами на следующем, шестом технологическом укладе будут те страны, которые инвестировали в такие области как, например, нанотехнологии или солнечная энергетика, больше других. В начале XXI века странами с самыми большими бюджетами являются США, Китай, Япония, страны-локомотивы ЕС и некоторые другие, поэтому неудивительно, что именно эти государства претендуют на лидерство в шестом технологическом укладе, так как они смогли инвестировать достаточное количество средств в нужное время и в нужном направлении.
Структура большинства мировых держав построена на рыночной экономике. Это не идеальная и достаточно нестабильная система. Экономика постоянно то поднимается, то претерпевает спады, депрессии. Это цикличность системы, где каждый новый цикл приносит изменения в сложившийся технологический уклад. Объёмы переходят в качество, а производство модернизируется, переходя на следующий уровень. Все эти аспекты сильно влияют на экономику.
Технологический уклад – это определённый тип производственных отношений с особенной системой хозяйственной и организационной деятельности аспектов уклада.
«Технологический уклад» — история термина
Термин «родился» благодаря русскому ученому-экономисту Николаю Дмитриевичу Кондратьеву. В то время он занимал важный пост во временном правительстве под руководством Керенского, а позже возглавлял известный московский Конъюктурный институт.
Он изучал историю капитализма, когда «дошел» до идеи существования «волн» протяжённостью в 50-55 лет – экономических циклов, для которых свойственен конкретный уровень развития производственной массы («технологический уклад»). В большинстве своем они заканчиваются кризисом в мире, подобном недавнему, за которым обязательно должен быть переход производства на новый, более высокий уровень.
Определение
Технологический уклад – это совокупность технологий, свойственных для определённого производственного уровня. При помощи развития научной и технологической базы происходит переход от более старых порядков к новым и прогрессивным.
Уклад характеризуется:
- Ядром;
- Основным фактором;
- Организационно-экономическим аспектом контроля.
Концепция технологических разделений подразумевает обустройство, чёткий порядок организации какой-либо деятельности.
Циклическое развитие
Рыночная экономика не развивается по прямо-восходящей линии. Ей свойственны изменения и колебания активности, которые выделяются в периодичность. В пределах неоклассического направления они определяются как циклы вокруг устоявшегося долгосрочного тренда.
Выделяются 2 мнения о причинах этого:
- Схоластическое – опирается на то, что факторы, приводящие к изменениям цикла, считаются случайными. Депрессия – это результат влияние на национальное хозяйство внутренних и внешних скачков.
- Детерминистическое – подразумевает, что цикличность вызвана конкретными факторами упадка или роста.
Эти две теории разработаны в отношении рыночной экономики, но они достаточно точно описывают и ситуацию с укладом.
Очевидные причины цикличности
Экономика и технический уклад – неразрывно связанные между собой вещи. Для понимания цикличности во втором, нужно разобраться с таковой в первом.
Национальное хозяйство – это та ресурсная отрасль, которая приводит к росту потребления. Во время расцвета или по достижению пика она способна полностью покрыть нужды своего населения. Но уже в кризисное время большинство людей переходят порог бедности.
На пиковой форме прибыль вкладчиков доходит до предела, из-за чего деньги концентрируются в экономике. Со временем снижается стандарт прибыли. Часть инвесторов, не желая терять доход (в сравнении с былым уровнем), уходит из страны. Это приводит к упадку. Низкие объёмы вложений постепенно приводят к сокращению производительных процессов, платёжеспособность масс стремится вниз. Кризис, развившийся в одной отрасли, постепенно переходит на всё хозяйство в целом.
Помимо снижения объёмов инвестирования, связанного со снижением стандартов прибыли, причиной спада становится устаревание технологической базы. Именно оно часто приводит к пиковой форме экономики. Термин «технологический уклад» является схожим понятием с «волной инновации» (последнее преимущественно используется в заграничных источниках). Он впервые был применён в работе учёного об аспектах технологического развития.
Технологический уклад России
Согласно общей теории выделяется шесть технологических отрезков, где последний ещё только начинает развиваться. В России о нём пока нет смысла говорить.
На территории страны доля пятого уклада приходится только на 10% производства, да и то в самых «выгодных» отраслях (военная промышленность, авиакосмический комплекс).
Больше половины текущих технологий относятся к четвёртому кладу, а примерно 1/3 – к третьему. Исходя из этого, несложно понять все препятствия и сложность, вставшие перед российской наукой. Ей нужно всего за 10 лет провести страну в число государств с шестым технологическим укладом. Для этого придется постараться и перепрыгнуть через уровень – через пятый этап.
Структура технологического уклада
Современное представление жизненного цикла концепции делится на 3 этапа развития и характеризуется временным отрезком в 100 лет.
Первичная фаза – зарождение и становление в экономике предыдущего технологического строя. Второй этап приходится на перестройку структур с оглядкой на новые производственные тенденции, соответствующие периоду уклада примерно в 50 лет. Третья фаза – отмирание текущего строя, во время чего зарождается новый.
Жизненный цикл технологического уклада Н. Кондратьева немного отличался. Теория была усовершенствована С.Ю. Глазьевым. Ученый выделил 5 технологических «бумов». Именно он разделил жизненный цикл не на две фазы, как предполагал Кондратьев (восхождение и снижение волны), а на три, характеризующиеся вековым временным отрезком.
Между 1-ым и 2-ым этапами выделяется монопольное время, когда отдельные предприятия развивают сильную монополию, растут, зарабатывая стабильно высокую прибыль, так как попадают под защиту законов об интеллектуальной и промышленной собственности.
Прямые изменения технологии считаются первичными. Они образуются в глубинах экономики старого уклада. По факту зарождение необычных решений – продуктов означает этап формирования технологического строя. При этом его медленное развитие на первых порах объясняется монопольной ситуацией отдельно взятых предприятий, которые первыми успели внедрить нововведения в дело. Они быстро и успешно растут, захватывая рынок и долю прибыли, находясь под защитой законов.
Технологический прогресс и рост сильно связаны. Волны приводят к созданию совершенно новых отраслей и вариантов для инвестирования средств, их развития, а также стимулируют общую экономическую ситуацию. После промышленной революции смена уклада произошла уже пять раз. Мнения экспертов касательно основных немного разнятся.
Первый технологический уклад
Он длился с 1785 по 1845 год. Его первые стадии связаны с изобретением прядильной машины и строительством малой текстильной фабрики.
Промышленная революция началась из-за первичных товаров, изначально из-за одежды. В то же время активно развивались технологи мореплавания, что привело к образованию огромных колониальных империй (британская, испанская, французская и другие). Строятся внутренние водные пути. Изобретения позволяют снизить траты на производство и перевозку товаров.
Длился с 1845 по 1900 год. Он был вызван скачком в мировой угольной отрасли. Уголь использовался в качестве основного источника энергии.
Также в это время изобрели паровой двигатель. В итоге была развита система ж/д перевозок, сформированы новые рынки и люди получили доступ к огромному числу ресурсов.
Пароход сильно повлиял на морские перевозки, еще больше расширив возможности интернациональной торговли. Хлопок производился в огромных объемах, потому случился новый толчок к развитию текстильного промысла.
Третий технологический уклад
Начался в 1900 и закончился в 1950 году. Главным событием этого времени было внедрение электричества.
Это позволило использовать в производстве ряд нового оборудования и приборов, дало возможность разработать городские транзитные системы (трамваи, метро).
Другой немаловажной инновацией стал двигатель внутреннего сгорания. На нём начала строиться вся автомобильная промышленность. В итоге выросла мобильность населения и грузов.
Четвертый технологический уклад
Продлился с 1950 по 1990 год. После Второй мировой войны были открыты новые материалы, к примеру, пластик, и отрасли электроники (разработка телевизоров). Произошел скачёк в авиационной промышленности благодаря появлению реактивных двигателей. Мобильность транспортировки грузов и людей стала максимально простой.
Пятый технологический уклад
С 1990 и по сегодняшний день. Современная волна уклада завязана на крупном внедрении информационных разработок. Они полностью изменили коммуникационную систему обычных людей и бизнеса. Информационные технологии повлияли на производственные и логистические процессы. Практически все отрасли промышленности задействуют в своей работе персональные компьютеры и прочую цифровую технику. Электронная коммерция и телекоммуникации крепко вжились в повседневную жизнь.
Сегодня планета стоит на пороге перехода к шестому технологическому укладу. Она только начинает показываться в развитых государствах вроде США, КНР и Японии. Цель – использование «высоких технологий», например био и нано отрасли, генную инженерию и квантовые технологии, темроядерную энергетику.
Одним из самых популярных тезисов, выдвигаемых с недавнего времени как политическими деятелями различного ранга, так и представителями научных кругов, стал тезис о необходимости опережающего развития науки и динамичной реализации её достижений. Поскольку эта задача охватывает многие стороны нашей жизни, для оценки успешности её выполнения требуется особый интегрирующий показатель. На его роль сегодня всё чаще претендует понятие «технологический уклад».
Появлением этого понятия мир обязан известному российскому учёному-экономисту Н.Кондратьеву, который возглавлял московский Конъюнктурный институт, существовавший при Наркомате финансов СССР. Изучая историю развития мировой экономики, Н.Кондратьев пришёл к идее существования больших — протяжённостью в 50—55 лет — экономических циклов, для которых характерен определённый уровень развития производительных сил («технологический уклад»). Как правило, такие циклы заканчиваются кризисами, за которыми следует этап перехода производительных сил на более высокий уровень развития.
Согласно теории Кондратьева, научно-техническая революция развивается волнообразно, с циклами протяжённостью примерно в 50 лет. К настоящему времени известно пять технологических укладов (волн).
Первая волна (1785—1835) сформировала технологический уклад, основанный на новых технологиях в текстильной промышленности, использовании энергии воды.
Вторая волна (1830—1890) — ускоренное развитие железнодорожного и водного транспорта на основе паровых машин, широкое внедрение паровых двигателей в промышленное производство.
Третья волна (1880—1940) — использование в промышленном производстве электрической энергии, развитие тяжёлого машиностроения и электротехнической промышленности на основе использования стального проката, новых открытий в области химии. Распространение радиосвязи, телеграфа, развитие автомобильной промышленности. Образование крупных фирм, картелей, синдикатов и трестов. Господство монополий на рынках. Начало концентрации банковского и финансового капитала.
Четвёртая волна (1930—1990) — формирование мирового уклада, основанного на дальнейшем развитии 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.
Пятая волна (1985—2035) опирается на достижения в области микроэлектроники, информатики, биотехнологии, генной инженерии, использования новых видов энергии, материалов, освоения космического пространства, спутниковой связи и т.п. 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.
Предполагается, что с ускорением научно-технического прогресса период между сменами технологических укладов будет сокращаться.
Сегодня мир стоит на пороге шестого технологического уклада. Его контуры только начинают проявляться в развитых странах мира, в первую очередь в США, Японии и КНР, и характеризуются нацеленностью на развитие и применение наукоёмких, или, как теперь говорят, «высоких технологий». У всех на слуху сейчас био- и нанотехнологии, генная инженерия, мембранные и квантовые технологии, фотоника, микромеханика, термоядерная энергетика — 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 начнёт оформляться в 2010—2020 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. В США, например, доля производительных сил пятого технологического уклада составляет 60%, четвёртого — 20%. И около 5% уже приходятся на шестой технологический уклад.
Что касается ситуации в России, то в парадигме технологических укладов четвертый технологический уклад - это индустрия, и в первую очередь машиностроение и энергетика. Пятый уклад стал своеобразным переходным этапом имитационно-виртуального характера, основными элементами которого стали деньги и информация. Пятый технологический уклад в первую очередь посвящен финансовым механизмам и механизмам обработки информации. Завершающий этап пятого, финансово-технологического уклада ознаменовался тем, что они поменялись местами, и с помощью информации стало возможным зарабатывать деньги, в результате чего появились так называемые доткомы - компании, бизнес-модель которых целиком связана с работой в сети Интернет.
С этими изменениями оказались связаны и проблемы, которые возникли на современном этапе. В частности, выяснилось, что четвертый технологический уклад не выдерживает по ряду причин тех вызовов, которые сформировались в пятом, а пятый перерос свои возможности. То есть современная финансово-информационная машина подошла к порогу своей сложности. Из теории систем нам известно, что если некая система подошла к порогу сложности, то либо она рушится, либо упрощается, изменяя свою структуру, до тех пор, пока не восстанавливается управление. Именно это и называется системным кризисом.
Сущность шестого технологического уклада представляет собой замену информации смыслом, знаниями, приоритет производящей, а не потребляющей экономики. Формируется принципиально иная организация социума, который становится в большей степени сетевым, и в силу этого происходит его кластеризация, грануляция. Так, если в рамках четвертого и пятого укладов можно было говорить о вертикально выстроенной организации социума, то шестой уклад предполагает в силу ряда неотвратимых свойств именно большую горизонтальную пространственно-временную распределенность. Современный глобализированный мир продолжает жить в системе управления, которая сформирована в четвертом, частично в пятом укладе, то есть вертикали. Она отлично работает в условиях мобилизации и необходимости решить какую-либо сверхзадачу. Кроме того, в финансовой сфере для достижения качественного перехода в новое состояние требуется уход от коротких денег к длинным, к долгосрочным инвестициям, и, как следствие - к сверхпроектам. В советский период примером такого сверхпроекта могло служить освоение космоса, рассматривавшееся поначалу как ответвление от программы развития военно-промышленного комплекса. Этот сверхпроект был ориентирован на долгосрочную перспективу.
Управление шестого уклада - принципиально иное и носит сетевой характер. Сеть как механизм обмена информацией и принятия решений позволяет максимально расширить круг людей, участвующих в в разработке и принятии управленческих решений.
Доля технологий пятого уклада в России составляет около 10%, и в первую очередь только в наиболее развитых отраслях: в военно-промышленном комплексе и в авиакосмической промышленности. Более 50% технологий относится к четвёртому уровню, а почти треть — и вовсе к третьему. Отсюда понятна вся сложность стоящей перед отечественной наукой и технологиями задачи: чтобы в течение ближайших 10 лет наша страна смогла войти в число государств с шестым технологическим укладом, ей надо, образно говоря, перемахнуть через этап — через пятый уклад.
Однако для достижения подобного результата нужны существенные изменения, касающиеся форм и методов управления. Они могут быть реализуемы в том случае, если наука будет обладать статусом самостоятельной отрасли экономики со всеми вытекающими отсюда последствиями. Ведущие страны мира к этому уже пришли. Большинство из них располагают мощным научным заделом, активной системой инноваций, позволяющей создавать и постоянно поддерживать этот задел на высоком уровне, быстро превращая его в практические результаты. Нужно помнить, что вхождение России в шестой технологический уклад не самоцель, а вопрос комплексного развития экономики, обеспечения безопасности и международного статуса страны, достижения высокого уровня благополучия в нашей стране.
