Московская методологическая корпорация
 info@MMK-mission.ru
О проекте
Авторы
Инновационная промышленность в России
Александр ЧЕРНОПОЛЬСКИЙ
к.т.н., технический директор ООО «НТЦ Прибор», Санкт-Петербург
         
Дата публикации:
25 Июня 2006
  

Из книги Кристофера Мейера «Неуклонный рост» ("Relentless Growth", Christopher Meyer, 1998):

«Основное различие между внедрением новаторской идеи и работой. Инновация – это процесс изучения, результатом которого является новое прикладное знание. Работа – это установившийся процесс, основанный на существующем знании. Работа производит стоимость сегодня, инновация создает возможности получения прибыли в будущем. Основное различие между работой и инновацией состоит в неопределенности последней. Она не поддается планированию, прогнозированию и ограничению».

 

Инновации в современной России являются естественным процессом существования российского человека. Неопределенность существования стимулирует свойства ума, способствующие решению задач в условиях априорной неопределенности. Однако между способностью населения к инновациям и организацией этого процесса, к сожалению, нет связи, поскольку процесс в масштабах государства надо организовывать, а этого никто не делает. Более того, те люди, которым по должности необходимо этим заниматься, попросту не понимают, что это такое. Возможно, проблема в том, что в СССР была плановая, хорошо финансируемая фундаментальная и прикладная отраслевая наука. Для людей, руководивших процессом, и наблюдавших его снаружи (туда можно отнести и тех сотрудников НИИ, которые были исполнителями по убеждению и призванию) это был плановый процесс, дававший заданный результат. Для тех, кто реально вел работу, все было другим. Формирование программ работ институтов внутри тематических планов происходило в соответствии с интересами ведущих сотрудников институтов и предприятий, а при наличии большого числа исполнителей можно было проводить довольно крупные инициативные исследования и разработки. Собственно, это и были по-настоящему инновационные работы. Если они получались, то со временем становились плановыми, если нет, то особой трагедии не было – новое знание все равно было получено. Были инновационные работы не только на уровне институтов, но лабораторий и групп. Были одиночки, которые годами разрабатывали свои темы вне плановых работ лабораторий, за что бывали руганы и даже увольняемы. Инновационный процесс шел, финансируемый неявно, но интенсивно. С внедрением его результатов было плохо. А как еще могло быть, если никто не планировал эти результаты?

Автор далек от идеализации этого процесса, но он был массовым, и положительные результаты его известны. Качественная система школьного и высшего образования давала ему хороший материал.

К сожалению, это сильно напоминало партизанское движение без поддержки центра, и потому стратегических результатов дать не могло. К тому же разработка новых технологий выполнялась под жестко регламентированные плановые направления. Поэтому самый красивый с научной и инженерной точки зрения элемент не мог быть воплощен в жизнь, а инновация не могла стать тем, чем она в свое время была для таких стран, как Америка, Германия, Англия – самым динамичным инструментом развития, дающим неожиданные результаты.

Сегодняшнее состояние большинства НИИ известно. Большая их часть, вне зависимости от степени актуальности задач, либо уничтожена, либо работает на срочных заказах от промышленности, что не позволяет сформировать инновационную атмосферу. Промышленные предприятия после разрушения планового хозяйства остались без перспективного научного планирования. Оно было заменено закупкой западных технологий, приборов и систем. Поэтому в течение нескольких лет научное и промышленное приборостроение в России было уничтожено практически полностью.

Тем не менее, нельзя сказать, чтобы положение абсолютно безнадежно. Небольшие инженерные фирмы существуют, некоторые из них вполне успешны, но в таких отраслях как микроэлектроника, оптоэлектроника, лазерная техника, современная оптика положение откровенно тяжелое. Это связано с тем, что даже небольшие работы в этих областях связаны с очень большими затратами. Инвестиции такого уровня могут быть сделаны либо мощными корпорациями, либо банками. Либо и теми и другими. Привлечение средств в размере более нескольких десятков миллионов долларов в России, мягко говоря, затруднительно. Это когда речь идет о проектах ранга национальных. Когда же мы работаем в областях, национальными проектами не освященных, источник средств один – срочные короткие договора с крупными металлургическими и нефтегазовыми корпорациями. При этом создание нового образца возможно, но оно проходит «втемную» - под маркой поставки готового, просто срок поставки с большими административными сложностями увеличивается до года. Это связано с тем, что в крупных корпорациях заключение договоров на разработку приборов и систем или прямо запрещено, или очень не приветствуется. Могу со знанием дела сказать, что создание прибора или системы высокого класса в этих условиях требует не просто высочайшей инженерной квалификации, но и недюжинной изворотливости. Исследования иногда удается провести, но чаще изделие выполняется «с листа», на интуиции и многолетнем опыте. Не критично даже отсутствие денег на исследования в рамках одного заказа: при таланте и везении можно наработать «кубики», быстро компоновать из них приборы и системы для конкретных заказов, и получить свободные средства для исследований. Вот тут и появляется определяющий фактор: уровень технологий, доступных разработчику в России.

Все современное приборостроение, без которого невозможен никакой прогресс в таких традиционно консервативных ранее технологиях, как черная и цветная металлургия, горное дело и строительство, основано на использовании последних достижений в оптоэлектронике, лазерной технике, точной оптике и, конечно, микроэлектронике. Большая часть результатов этих достижений (микросхемы, лазерные диоды, фотоприемные матрицы и дискретные фотоприемники, процессоры и память) доступны российским разработчикам, и это создает в вялом мозгу дилетанта впечатление полного благополучия. В самом деле, если тебе нужен процессор или фотоприемная матрица – купи и сделай то, что тебе нужно, а потом продай свое изделие на рынке и будь конкурентоспособным. Эту фантазийную глупость приходится постоянно слышать от людей, играющих роль руководителей высокого ранга. Они не знают, что весь остальной развитой мир, включая Китай, давно перешел на уровень инноваций в областях, которые определяются несколькими десятками нанометров технологических норм. Мы сейчас пользуемся результатами этого процесса так же, как если бы в двадцатом веке мы покупали бы на Западе все, от тепловозов до кастрюль.

Сегодня для работы в технологически развитых областях российскому разработчику оставлено очень небольшое пространство: это сборка систем и приборов из готовых кубиков в основном китайского производства или разработка программного обеспечения. И то и другое не дает простора для инноваций. В приборостроении и системотехнике на каком-то этапе игра в чужие кубики становится откровенно скучной, а крупные программные фирмы (есть, конечно, единичные исключения) выполняют западные же заказы, в которых инновационная (комплексная) часть для исполнителя просто закрыта. Поэтому те разработчики, для которых инновации являются образом жизни, вынуждены уезжать на работу за рубеж. Прошу не понять меня линейно: мол, у нас инновации невозможны. Есть чудесные фирмы и нестандартные разработки, уезжать из страны большинству разработчиков совсем не хочется – это все-таки наша страна, несмотря на катастрофическое отсутствие людей, способных к инновационным решениям, в ее руководстве. Я говорю только о том, что из-за отсутствия доступных денег, с одной стороны, и необходимых доступных технологий с другой российский разработчик вынужден жить и работать в качественно ином мире, нежели разработчик китайский. А значит, и мыслить вынужден этими категориями. То, что российскому инженеру приходится делать на плате стоимостью сто долларов, западный инженер может реализовать в кристалле стоимостью десять долларов. Есть, конечно, и ложка меда в этой бочке дегтя: из-за того, что технологически мы не можем конкурировать с западными коллегами, а жить и работать хочется, приходится делать изделия и системы с такими параметрами и для тех условий, для которых предложение на мировом рынке отсутствует, а это, уверяю вас, трудно. Но это позволяет держать профессиональную форму.

Здесь, наверное, стоит поговорить о том, а зачем вообще нужны инновации. То, что для довольно большой части образованного населения России это образ жизни, еще не аргумент: в конце концов, и в криминале есть инновации, и можешь отправиться туда, если тебе так сильно неймется. Собственно, именно этот процесс сейчас можно наблюдать во всей красе. Но не это интересно. Важно то, что результат инноваций очень часто непредсказуем, т.е. способен привести к бифуркации, и изменению дальнейшего развития до неузнаваемости. То есть без инноваций мы знаем, куда идем, а с инновациями мы этого не знаем. Поэтому без инноваций мы планово приходим в тупик, а с инновациями оказываемся в месте, дотоле нам незнакомом. И там можем снова начать заниматься линейным планированием и радоваться точности прогнозов. До очередной бифуркации. Если рассматривать эту картинку с прагматической точки зрения, в инновациях нет никакой нужды: при современном уровне технологического развития вполне можно обеспечить благоденствие человечества, просто перенаправив вектор линейного развития с военной сферы в сторону гражданской. Инновации неизбежны не в силу того, что без них не будет прогресса, они составляют неотъемлемую часть человеческого существа, и к возможности благоденствия никакого отношения не имеют. Видимо, именно это их качество вкупе с непредсказуемостью вызывает инстинктивное отвращение у российских власть имущих.

Совершенно иначе обстоит дело в США. Там при заключении договора крупной корпорации с государством она обязана (!) передать большую часть заказа небольшим фирмам на конкурсной основе. И правила конкурса соблюдаются свято, уровень коррупции крайне низок. Существует множество совершенно «нерыночных», в понимании нашего фундаменталиста-экономиста, механизмов, которые способствуют производству на территории США определенных видов наукоемких товаров. Взятие кредита под научную работу не представляется нереальным, а банковская ставка позволяет проводить те работы, на которые нет текущего заказа, то есть формировать новый рынок.

Подведем промежуточные итоги:

  1. Инновационный потенциал России сегодня определяется уровнем подготовки научных и инженерных кадров.
  2. Основной базой для инноваций являются сохранившиеся области промышленности.
  3. Технологическая база для современных инноваций практически отсутствует.
  4. Финансовая поддержка инвестиционной деятельности отсутствует.
  5. В связи с тем, что в крупных российских корпорациях действует запрет на заключение договоров на разработку приборов и систем, возможности развития за счет промышленных заказов минимальны.
  6. Найти работу молодому специалисту в интеллектуально сложной области с нормальной зарплатой практически невозможно. Автор не относит программирование к прорывным технологическим областям.
  7. Открыть и «запустить» с нуля высокотехнологичное малое предприятие молодому человеку крайне сложно.

Таким образом, получается, что инновационный процесс в России возможен, если вы сумеете, начав с нуля, точно попасть в прорывную тематику, которая может начаться с радиолюбительского уровня. Диапазон этот достаточно узок, но это возможно. Потом вы встретите серьезные сложности при переходе на другой технологический уровень, и почти непреодолимые препятствия при попытке конкуренции на мировом уровне из-за отсутствия необходимых технологий. Хорошо, если вы работаете в области, где стоимостные показатели и массо-габаритные характеристики не имеют значения (например, газоанализ). Тогда за счет таланта и настойчивости вы сможете продавать приборы и в Штаты, даже если внутри них будет полный хлам. Существует внутренний рынок в энергетике, где можно обойтись единичным БИСом, а вы не пожалели нескольких лет и потратили их на успешную торговлю металлом или углем. Тогда вы тоже управитесь, потеряв при этом, правда, значительную часть профессионализма. Небольшая тематика, иногда достаточно высокого уровня, тоже умудряется расположиться в щелях, не закрытых поставками западных приборов. И это радует – там работают малые предприятия, которые тщательно и любовно выращивают свое дело. И даже если эти щели проживут достаточно долго, ожидать прогресса там трудно: объемы малы, и переход на следующий технологический уровень слишком дорог. Тогда, может быть, стоит «возродить отрасли»? Ведь говорят же, что в России нет высокотехнологических производств.

В России множество высокотехнологичных предприятий, оборудование которых устарело настолько, что только профессионализм сотрудников позволяет выпускать на нем продукцию, зачастую конкурентоспособную и востребованную на рынке. Например, полупроводниковый завод в Великом Новгороде выпускает высокочастотные транзисторы, по параметрам не уступающие лучшим западным, на оборудовании начала восьмидесятых годов. Есть предприятия, которые достаточно успешно развиваются (например, Ангстрем, Зеленоград), но при этом имеют устойчивое отставание от текущего мирового уровня до десяти лет. Наличие этих предприятий стимулирует инвестиции в смежные отрасли, но объемы этих инвестиций не могут быть достаточными из-за малых объемов и недостаточной конкурентоспособности основного продукта.

Представить себе инвестиционный проект даже национального масштаба, который мог бы вывести на современный уровень целую отрасль, такую, например, как микроэлектроника, практически невозможно. Но иметь современную электронику России жизненно необходимо в силу многих причин, обсуждение большинства которых выходит за рамки данной статьи.

Основная причина заключается в том, что почти любое мало-мальски необходимое в быту изделие имеет в своем составе микросхему, а некоторые разновидности электронных изделий приобрели тиражность расходных материалов вроде канцелярских принадлежностей. И прогресс в области микроэлектроники обеспечивается за счет высококонкурентной борьбы на глобальном рынке. А высокое качество изделий, полученных в результате массового выпуска, обеспечивает при необходимости необходимые качества вооружений.

Таким образом, именно гражданская массовая продукция, стоимость которой колеблется от нескольких центов до двух-трех десятков долларов, является в мире основным предметом инноваций и формирует архитектуру систем от бытовых приборов до космических комплексов.

Серьезным аргументом в пользу наличия в стране своей высокотехнологичной микроэлектроники является то, что тогда будет обеспечена возможность большей части русских разработчиков работать с современными «кубиками», создавая на их базе современные системы. А главным можно считать создание возможности для молодого инженера придти работать на современное производство, накопить опыт, накопить деньги и тематику, и потом открыть самостоятельное дело не в торговле, а в такой же наукоемкой отрасли с переходом в более высокую степень комплексности. Тогда из-за рубежа вернутся те, кто уехал туда из-за отсутствия здесь нужных технологий, и станет возможным то, что можно назвать генерацией идей и технологий. Получается, что для развития небольших фирм и больших корпораций не хватает одного: нескольких современных технологических линеек? Правда, стоимостью в несколько миллиардов долларов. Тем более стоит пойти по пути строительства компактных высокотехнологических кластеров, которые будут давать «строительный материал» остальной экономике.

 

Приведем мнение Михаила Алексеева, бывшего ведущего инженера фирмы «Элвис», одного из разработчиков системы на кристалле «Мультикор», ныне инженера кремниевой фабрики в Сеуле.

Зачем нужна современная полупроводниковая фабрика в России:

Бенефиты от постройки фабрики в стране:

a.         Оставить в стране перспективных и молодых.

b.         Вернется значительное количество молодежи, в случае развертывания производства на территории России.
Понадобятся – химики, технологи, разработчики интегральных схем, разработчики систем на базе этих ИС. Программисты этих систем. Алгоритмисты и т.д.

c.         Изготовление оборонно-значимых изделий будет вестись полностью на территории России. Речь идет о гос.безопасности страны. Представьте себе простой сценарий – микросхемы, выпущенные и проданные в Россию после 2000 года, разом выключаются.

d.         Получение прибыли - выход на окупаемость фабрики в течение 5-7 лет, после ввода ее в эксплуатацию. То, для чего мы все работаем - прибыль.

e.         Затраты на постройку одной фабрики и обучение специалистов профильного направления автоматически приводят к необходимости постройки аналогичной (или современнее) фабрики. Что в дальнейшем еще снижает себестоимость производимой на них продукции.

f.           Развертывание в стране производства. В данном случае высокотехнологичного.

g.         Фирма, которая будет привлечена к постройке фабрики, поставит необходимую технологическую линейку, и наладит ее. То есть произведет пластину с необходимыми технологическими параметрами. Таким образом, не нужно будет заниматься этим самим. Не нужно, но можно будет этому учиться – посылая специалистов на стажировку.

h.         Мое мнение, что строить такую фабрику надо не очень близко к Москве (и даже к Московской области) – это позволит «оттянуть» часть высокооплачиваемого населения из столицы. Это поможет равномерно распределить население (и финансы) по всей территории России.

Аргументы за 90нм (и ниже – 65нм) технологию:

1.         Текущий уровень изделий (сотовые телефоны, КПК, flash-память) изготавливаются по 0.13мкм. В 2005 г. был совершен переход на 90нм. Через 2 года, то есть в 2008 году все микросхемы будут переведены на 65нм.
Переход на 65нм означает, что в обычном сотовом или КПК будет установлено 64 мегабайта памяти в базовой конфигурации (128 мегабайт для КПК). Обычной станет flash-память в виде «брелка» на 2 и 4 гигабайта. Топовой версией будет 8-гигабайтный брелок.

2.         Теперь представим объемы производства и объемы финансовые:
Как раньше у каждого была дискетка, так у каждого будет флэш-память, и не одна. Для сотового (фотоаппарата) и для переноса данных с компьютера на компьютер. Итак, 2 «флэш»-ки плюс сотовый (или КПК). Итого на каждого человека получается 6 микросхем, включая сам процессор для сотового и фотоаппарата.

О цене:

-     Себестоимость 1-гигабайтного модуля флэш-памяти около 18 долларов. Продается такой «брелок» за 40 долларов.

-     Себестоимость сотового телефона в районе 50 долларов. Продается за 100-150 долларов.

-     Себестоимость фотоаппарата в районе 90 долларов. Продается за 140 долларов.

Обеспечивая 50 миллионов человек сотовым и фотоаппаратом Россия выводит за рубеж сумму равную 50 млн. * (20 + 100 + 140)= 13 млрд. долларов.

/Это «потери» страны от отсутствия полупроводникового производства. По сути, это вывод капитала за счет импорта. И зависимость страны в области высоких технологий. Это только при обеспечении каждого третьего жителя страны такими «игрушками» как сотовый и фотоаппарат. Добавив сюда MP3-проигрыватель и «бортовой компьютер» для автомобиля, и цифровое телевидение - получаем сумму под 20 млрд. долларов. Для грубой прикидки можно рассчитывать по 20 долларов на чип. И на 50 миллионов человек. 4 чипа дает 80 долларов. Умножаем на 50 миллионов – итог – 4 миллиарда долларов./

3.         Для обеспечения конкурентного уровня высокотехнологичных изделий Россия должна обеспечивать сравнимые характеристики вышеуказанных изделий. На текущий момент это 0.13мкм. Через 2 года это будет 90нм, а через 4 года 65нм.

 

«Флагом» могла бы стать разработка собственного фотоаппарата или сотового. На базе чипов фирм «ЭЛВИС» (http://www.elvees.ru/) и «UniqueICs» (http://www.uniqueics.ru/). Система на Кристалле «Мультикор» как ядро аппарата, а CMOS матрица как фотодетектор.

К сведению – на Самсунге в отделе разработок микросхем работает не менее 20 (!) российских инженеров. Ничто не мешает вернуть их в Россию, обеспечив сравнимой зарплатой.

 

В последнее время анонсирован целый ряд национальных проектов. Для того, чтобы эти проекты не стали оболочкой для пустой траты денег, они должны иметь в своем распоряжении высокотехнологическую базу. Но практически все национальные проекты могут быть выполнены только при условии наличия в стране современных микроэлектронных производств. Более того, качество выполнения большинства национальных проектов зависит от того, как будет организована микроэлектроника в России.

Основной характеристикой кремниевого производства являются технологические нормы. Современные кремниевые фабрики имеют технологические нормы 65-90 нанометров (нм). Строительство производства с худшими характеристиками будет сегодня очень неэффективным помещением очень больших денег. Но появление даже самой современной фабрики может не дать никакого реального эффекта для остальной промышленности, если не будет подготовлена инфраструктура, обеспечивающая эффективную работу комплексных предприятий. В данном документе предлагается структура научно-производственного кластера, размещенного в Санкт-Петербурге, и работающего на такие отрасли, как микроэлектроника, микрооптика, фото- и видеоаппаратура, оптоэлектроника, сотовая и спецсвязь, лазерная техника и микроэлектромеханические системы.

Ядром кластера является кремниевая фабрика для массового производства флэш-памяти с технологическими нормами 65-90 нм. Фабрика предназначена для работы на общемировой рынок, за счет продаж на котором должно в течение пяти лет окупиться строительство и осуществляться реновация производства в дальнейшем. Параллельно главной производственной линии флэш-памяти должны размещаться линии, технологически схожие с основной, такие, как лазерные излучатели, дискретные и матричные фотоприемники, системы на кристалле (SOC). В отдельном здании должны размещаться технологические линии производства высокоточной оптики, микроэлектромеханических систем и волоконно-оптических систем, таких, как лазерная гироскопия.

Такая технологическая структура позволит компактно разместить на небольшом пространстве основной набор высокотехнологических производств, остро необходимых для первого этапа реализации национальных проектов как в гражданских, так и в оборонных областях. Главным принципом работы производственной части кластера должна быть отработка базовых технологий на изделиях максимальной серийности и быстрое внедрение новых изделий за счет эффективной работы высокоавтоматизированных проектных и технологических подразделений.

Финишной технологией, предназначенной для выпуска готовых приборов и малогабаритных вычислительных систем на базе интегральных схем кластера, является цех SMD монтажа, также имеющий фоновую серийную продукцию. Этот цех позволит изготавливать готовые одноплатные системы, которые являются «элементами конструктора» для крупных фирм, занимающихся комплексной тематикой.

Важным элементом кластера является организация разработки изделий и технологической подготовки производства. Собственно, именно эта часть выполняет роль «интеллектуального центра» не только кластера, но, при правильном построении, всего Северо-Запада. Специализированные дизайн-центры, показанные на структуре кластера уровнем ниже комплексного НИИ, оснащаются высокоавтоматизированными системами проектирования и тщательно подготовленными молодыми инженерами. Они не должны быть завязаны на комплексную тематику – они производят «кубики», т.е. элементы систем, систематизируя и по возможности делая их однокристальными. Это самый сложный в интеллектуальном и организационном отношении элемент проекта: при правильной организации работ производительность таких подразделений очень высока, что требует постоянной огромной подготовительной работы со стороны менеджеров кластера и комплексного НИИ для того, чтобы обеспечить их необходимым объемом работ. Надо отметить, что попытки организовать подобные подразделения в отдельных российских (особенно оборонных) фирмах бессмысленны. Это так же неправильно, как установка автоматической роторной линии в автосервисе.

Реализация такого подхода позволит большим комплексным гражданским и оборонным фирмам получить продукцию высокого качества, высокой степени интеграции и низкой цены, что в свою очередь приведет к появлению российской электронной промышленности, инвестируемой частными инвесторами.

Появление в России научно-производственной фирмы такого класса также с неизбежностью породит цепочку инвестиций в предприятия, обеспечивающие микроэлектронику материалами, такими, как кремниевые пластины, особо чистые газы, полупроводниковые материалы. Надо отметить, что одного такого кластера для России мало, поэтому необходимо планировать появление аналогичных по структуре, но иных по специализации микроэлектронных предприятий. Этот же принцип может быть распространен на другие отрасли, требующие массового и крупносерийного производства.

Краткие выводы:

  1. Создание центра микроэлектроники данной структуры позволит в течение короткого времени получить библиотеку компонентов и систем на кристалле для дешевых и надежных систем гражданского и военного применения.
  2. Специализированные дизайн-центры высокой производительности обеспечат появление в России комплектующих для своей, конкурентоспособной фото- и видеотехники, авионики, систем сотовой связи и армейских систем связи нового поколения.
  3. Омологация материалов для производственных линий завода даст импульс развития предприятиям, обеспечивающим поставки материалов и комплектующих на кремниевые фабрики.
  4. Работа в исследовательских подразделениях комплекса даст возможность молодым специалистам реализовывать свой потенциал в России, а сотрудникам кафедр университетов проходить переподготовку и проводить научную работу в лабораториях комплекса.

 

Увеличить картинку
Увеличить картинку



Предыдущие статьи рубрики 'Национальная инновационная система' (архив):
Юрий Громыко. Искушение инновациями... /21.09.2002/
Постановка проблемы венчурного капитала предполагает ответ на вопрос - как в условиях рыночной экономики могут быть сорганизованы прорывная фундаментальная наука, научно-исследовательские и проектные разработки, фрагменты промышленных производств и образования. В принципе это попытка ответить на вопрос, какую стоимость создает фундаментальная научная мысль в системах преобразуемого производства, включенного в сложившиеся типы потребления и развернутые формы человеческой жизнедеятельности.
   
обсуждение  обсуждение

поставить закладку  поставить закладку
получить по E-mail  получить по E-mail

версия для печати  версия для печати

© 2002-2007 MMK
Условия перепечатки
Rambler's Top100Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования