Раздел 6. Развитие научно и инновационной инфраструктуры

Раздел 6. Развитие научно и инновационной инфраструктуры.

Технологическая платформа «Новые полимерные композиционные материалы и технологии» (далее ТП) призвана обеспечить концентрацию финансовых и административных ресурсов, направленных на создание современной отрасли по производству нового поколения углеродных наполнителей, высокодеформативных высокопрочных связующих и полимерных композиционных материалов, включающей полный логистический цикл переработки от исходного сырья до конечного продукта – изделий из ПКМ для различных отраслей промышленности и товаров народного потребления.

ТП сформирована как основной инструмент реализации Концепции «Развитие производства новых полимерных композиционных материалов», проект которой разработан Министерством промышленности и торговли Российской Федерации в соответствии с решением от 09.06.2010 г. №1 Совета генеральных и главных конструкторов, ведущих ученых и специалистов в области высокотехнологичных секторов экономики.

Кроме того, в России должна быть создана альтернатива импортным полимерным композиционным материалам (зарубежные компании активно входят на российский рынок) – исходя из соображений национальной, экономической и технологической безопасности; с целью устранения монопольного диктата цен зарубежными поставщиками; сохранения отечественных конструкторских, технологических коллективов, уникальной производственно-экспериментальной и стендовой базы, а также повышения уровня подготовки специалистов в соответствующей области.

Основные принципы создания ПКМ нового поколения основаны на результатах фундаментальных и фундаментально-ориентированных исследований, полученных ведущими научно-исследовательскими организациями совместно с институтами РАН и базируются на следующем постулате – неразрывность материалов, технологий и конструкций, включая использование «зеленых» технологий при создании материалов и комплексных систем защиты, а также реализацию полного жизненного цикла (с использованием IT технологий) – от создания материала до его эксплуатации в конструкции, диагностики, ремонте, продлении ресурса и утилизации.

Основным механизмом реализации ТП является принцип развития инновационного потенциала (интеллектуального, кадрового, инфраструктурного и маркетингового капитала), базирующийся на использовании результатов фундаментальных и фундаментально-ориентированных исследований с использованием государственно-частного партнерства при внедрении новейших научных достижений в промышленности. ТП призвана объединить усилия представителей бизнеса, науки и государства при выработке приоритетов долгосрочного научно-технологического развития, подготовке стратегических программ исследований, разработок и их реализации.

Переход экономики государства на инновационный тип развития невозможен без формирования конкурентоспособной в глобальном масштабе национальной инновационной системы, представляющей собой совокупность взаимосвязанных организаций (структур), занятых производством и (или) коммерческой реализацией знаний и технологий, и комплекса институтов правового, финансового и социального характера, обеспечивающих взаимодействие образовательных, научных, предпринимательских и некоммерческих организаций и структур во всех сферах экономики и общественной жизни. Для создания эффективной национальной инновационной системы необходимо:

• 
  повысить спрос на инновации со стороны большей части отраслей экономики, поскольку в настоящее время инновационная активность сконцентрирована в узком числе секторов, а технологическое обновление производства опирается преимущественно на импорт технологий, а не на российскиеразработки;
  
• 
  повысить эффективность сектора генерации знаний (фундаментальной и прикладной науки), так как происходит постепенная утрата созданных в предыдущие годы заделов, старение кадров, имеет место снижение уровня исследований, слабая интеграция в мировую науку и мировой рынок инноваций и отсутствует ориентация на потребности экономики;
  
• 
  ликвидировать фрагментарность инновационной инфраструктуры, поскольку многие созданные элементы не поддерживают инновационный процесс на протяжении всего цикла процесса генерации, коммерциализации и внедрения инноваций.
  

Производственные процессы изготовления изделий с применением конструкционных и функциональных материалов нового поколения уже сегодня подверглись значительным изменениям. Рост применения конструкционных и функциональных материалов нового поколения в различных изделиях и отраслях промышленности, а также увеличение объемов их производства требуют значительного повышения автоматизации технологических процессов с применением компьютерного конструирования, моделирования и быстрого прототипирования, внедрения IT технологий.

Анализируя мировой опыт, можно отметить, что сегодня уровень автоматизации на производственных предприятиях Европы и США составляет 84%, Азии – 69%. Без современных программных продуктов для компьютерного конструирования конструкционных и функциональных материалов, автоматизированного проектирования и моделирования высокоэффективных технологий производства, а также современной экспериментальной и технологической базы на основе уникального высокопроизводительного компьютеризированного оборудования для производства изделий и полуфабрикатов из нового поколения материалов со специальными свойствами, эффективное производство невозможно.

Для создания высокотехнологичных производств специальных конструкционных и функциональных материалов нового поколения с постоянно возрастающим уровнем их служебных характеристик, необходимо техническое перевооружение и оснащение предприятий автоматизированным и компьютеризированным оборудованием для реализации современных технологических процессов на базе цифровых IТ технологий и нейронного управления.

Развитие исследовательской, экспериментально-стендовой, производственно-технологической и инженерной инфраструктуры путем технического перевооружения и оснащения исследовательских, испытательных и производственных комплексов предприятий и организаций современным аналитическим, исследовательским и испытательным оборудованием с созданием центров трансфера технологий и коллективного пользования является важнейшей задачей для успешного создания и внедрения новых ПКМ и технологий их переработки.

К сожалению, до настоящего времени научно-исследовательские работы по развитию технологий ПКМ, планируемые и реализуемые в рамках различных ФЦП, в целом не взаимосвязаны и не имеют общих приоритетов, что не позволяет проводить комплексную оценку состояния разработки и производства перспективных материалов для новых образцов техники. ТП является механизмом эффективного объединения индустриальных и национальных интересов Российской Федерации, основанным на принципах государственно-частного партнерства с широким привлечением государственных, общественных институтов и бизнес-структур при определении приоритетов исследований, технологического развития и разработок, с учетом временных и финансовых возможностей для достижения стратегически важных целей государственного значения с высокой социальной значимостью при реализации в различных секторах экономики перспективных научных, технологических и конструкторских программ Российской Федерации. Стратегический алгоритм технологических платформ обеспечивает общее видение и сближает усилия исследователей, разработчиков и производителей, направленные на технологическую модернизацию промышленности и инновационное развитие экономики при реализации приоритетов развития науки, техники и технологий России с учетом критических технологий, утвержденных Президентом Российской Федерации.

Для выполнения исследовательских работ и внедрения их результатов требуется развитие инфраструктуры и создание специализированных центров компетенций (трансфера технологий) – национальных лабораторий по конструкционным и функциональным материалам, в том числе со специальными свойствами, на базе Национальных исследовательских центров, а также сети взаимоувязанных с ними исследовательских комплексов в ведущих научных организациях, центрах, институтах РАН, национальных исследовательских университетах и на промышленных предприятиях. Данный принцип также предусмотрен реализацией ТП и уже сегодня находит свое решение.

Производственные процессы изготовления изделий с применением ПКМ нового поколения уже сегодня подверглись значительным изменениям. Рост их применения в различных изделиях и отраслях промышленности, а также увеличение объемов их производства требуют значительного повышения автоматизации технологических процессов с применением компьютерного конструирования, моделирования и быстрого прототипирования, внедрения IT технологий.

Развитие исследовательской, экспериментально-стендовой, производственно-технологической и инженерной инфраструктуры путем технического перевооружения и оснащения исследовательских, испытательных и производственных комплексов предприятий и организаций современным аналитическим, исследовательским и испытательным оборудованием с созданием центров трансфера технологий и коллективного пользования является важнейшей задачей для успешного создания и внедрения новых ПКМ и технологий их переработки.

При этом надо отметить, что в России машиностроение в части исследовательского, экспериментального и промышленного технологического оборудования, обеспечивающего производство ПКМ и конструкций из них практически отсутствует, а из-за рубежа современное оборудование и приборы поставляются без соответствующих технологических решений (за частую имеющих двойное назначение) и программных продуктов. Поэтому наиболее эффективным представляется кооперация, в первую очередь с европейскими партнерами, направленная на совместную разработку и/или изготовление оборудования под российские технологии.

В рамках реализации ТП предложенная схема уже опробована и оправдала себя. Например, ФГУП «ВИАМ» разработана технология получения композиционных материалов на основе клеевых препрегов с уникальными свойствами. Для реализации предложенных технологических решений и освоения производства прецизионных калиброванных препрегов, обеспечивающих минимальный разброс характеристик ПКМ, разработано ТЗ на специализированную технологическую линию, отличающуюся от серийных установок, представленных на рынке ведущими производителями. Совместно с зарубежным партнером ТП – фирмой Coatema (Германия) разработан проект, по которому той же фирмой изготовлена уникальная технологическая линия, при этом часть новейших технических решений по соглашению сторон являются совместной собственностью. Другой зарубежный участник ТП – немецкая фирма Zwick, поставляет российским участникам ТП самое современное автоматизированное испытательное оборудование для оценки свойств и квалификации ПКМ как по зарубежным, так и по отечественным стандартам. Delcam (Англия) и ECI (ЕС) – ведущие фирмы на европейском и американском рынке программных продуктов для разработки ПКМ, конструкций из них и моделирования технологических процессов, также являются активными участниками ТП. Помимо начала реализации на российском рынке специализированного программного обеспечения с оказанием информационной и технологической поддержки, достигнута договоренность о совместной адаптации баз данных зарубежных программ применительно к ПКМ российского производства. Также все указанные компании, активно участвуют в организации и проведении специализированных семинаров и международных научно-практических конференций, проводимых по инициативе координатора ТП – ФГУП «ВИАМ».

Решение поставленных в ТП задач по техническому перевооружению и развитию технологической инфраструктуры в сегментах промышленности, связанных с ПКМ, позволит создать дополнительные рабочие места, так как потребует организации специализированных участков и производств по подготовке и переработке исходных компонентов, полуфабрикатов, а также изготовлению деталей и узлов перспективных изделий и конструкций. Это сделает отечественную высокотехнологичную продукцию конкурентоспособной на зарубежном и российском рынках.

Координация и программно-целевое планирование на основе единой методологии и единого руководства всей совокупностью работ по развитию научно-технологического задела в области ПКМ, технологиям их производства и переработки, совершенствованию научно-технологической базы организаций путем сквозной внутри и межпрограммной взаимной увязки мероприятий различных ФЦП, а также формированию на их основе соответствующих инновационных проектов по разработке, испытанию, организации производства и широкому внедрению перспективных ПКМ является основой для создания целостной системы гарантированного материально-сырьевого обеспечения.

Важнейшим элементом указанной системы должна стать Государственная программа по материалам, в рамках которой предлагается сосредоточить основные прикладные научно-исследовательские работы по созданию научно-технического задела по материалам и мероприятия по организации их серийного производства.

В основу Государственной программы будут положены Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки, разработанные координатором и головной научной организацией ТП – ФГУП «ВИАМ, рассмотренные на ряде межведомственных совещаний с участием интегрированных структур, государственных корпораций, ФОИВ ведущих научных и промышленных организаций различных отраслей и одобренные Решением НТС ВПК при Правительстве РФ от 02.12.2011г. №ВПК(НТС)-27прс.

Реализация стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки станет стимулом для перехода Российской Федерации к новому этапу индустриализации и технологическому укладу, включающему:

– проведение технической модернизации производств путем оснащения современным автоматизированным оборудованием в рамках государственно-частного партнерства для внедрения прогрессивных российских технологий или создания совместных производств, основанных на передовых технологиях, в интересах как внутреннего, так и внешнего рынков;

– подготовку высококвалифицированных инженерно-технических и научных кадров, сохранение и развитие потенциала существующих научных и производственных коллективов, расширение кооперации как внутри страны, так и на мировом рынке.

В рамках ТП создание и внедрение ПКМ нового поколения, технологий их производства на базе глубокой переработки учитывают специфику развития каждого региона страны, его геополитические и инфраструктурные особенности. При этом предполагается развитие наиболее значимых для конкретного региона направлений исследований в области новых материалов и технологий с профильной подготовкой кадров от рабочих до инженерно-технических и научных специальностей. Так, например, инновационное развитие республики Татарстан, безусловно, связано с потенциалом нефтехимического и машиностроительного комплексов. Значительные потенциальные возможности Татарстана в области основного органического синтеза обеспечат потребности российской промышленности в химическом сырье для многих отраслей экономики.

Для инновационного развития Калужской области значимым является создание современных производств полимерных композиционных материалов полного цикла: от ввода новых мощностей по выпуску армирующих наполнителей одним из мировых лидеров – компанией Porcher, до развития инфраструктуры производства изделий из композиционных материалов на ФГУП «ОНПП «Технологии», входящего в состав Государственной корпорации «Ростехнологии».

Также в активах Государственной корпорации «Ростехнологии», а именно в холдинге «РТ-Химкомпозит» сосредоточены основные промышленные активы страны в области химических технологий.

В Саратовской области функционируют, по существу единственные в России промышленные предприятия (входящие в структуру ГК «Росатом») по производству ПАН-прекурсоров и углеродных армирующих наполнителей.

Системное фокусирование и концентрация знаний в рамках конкретных регионов Российской Федерации обеспечит динамичное инновационное развитие и модернизацию экономики страны, основанную на переходе от сырьевой экономики к экономике знаний.

Основными задачами для поступательного инновационного развития являются разработка, организация производства и выпуск наукоемкой продукции для различных отраслей промышленности, передача разработанных ПКМ и технологий на промышленные предприятия машиностроительной, авиационной, космической, металлургической и других отраслей.

Комиссией по модернизации и технологическому развитию экономики России определены пять ключевых направлений в Приоритетах модернизации экономики России, обеспечивающих технологический прорыв: энергоэффективность и энергосбережение, в том числе вопросы разработки новых видов топлива; ядерные технологии; космические технологии, прежде всего связанные с телекоммуникациями, включая ГЛОНАСС и программу развития наземной инфраструктуры; медицинские технологии, прежде всего диагностическое оборудование и фармацевтика; стратегические информационные технологии, включая вопросы создания суперкомпьютеров и разработки программного обеспечения.

Очевидно, что ни один из выбранных приоритетов не может быть реализован без комплексного развития в России технологий в области материалов нового поколения и реализации принципов глубокой переработки сырья, что позволило бы избежать процессов, когда Российская Федерация поставляет свое сырье за границу и там же покупает продукты с высокой добавленной стоимостью на основе этого сырья.

В перспективе предполагается развитие существующих и создание новых мощностей (полного цикла) по выпуску современных наполнителей различного номинала и текстурных форм, создание нового поколения высокодеформативных связующих, освоение современных базовых технологических процессов (калиброванные препреги, безавтоклавые технологии, механообработка и соединение), разработка концепции полного жизненного цикла ПКМ, освоение при конструировании и в промышленности новых цифровых технологий и IT решений, а также разработка всех видов функциональных материалов и покрытий, в том числе со специальными свойствами. Необходимо также создание образовательной, научной и испытательной инфраструктуры, нормативной базы для проведения исследований, квалификации полимерных композиционных материалов в соответствии с международными требованиями; определение «перспективного облика» сектора на долгосрочную перспективу (20–30 лет); моделирование и проработка концепции перспективных проектов.

Раздел 7. Развитие коммуникаций в научно-технической и инновационной сфере.

В целях расширения международного научно-исследовательского сотрудничества ФГУП «ВИАМ» в течение года подписал следующие соглашения:

– соглашение о сотрудничестве с Porcher Indusries (Франция), в т.ч. налажено взаимодействие с Технологической платформой «Текстильные материалы» участником которой данная фирма выступает;

– соглашение о сотрудничестве с Техническим университетом Делфта (Нидерланды);

– соглашение о сотрудничестве и совместной деятельности с Шеньянским научно-исследовательским институтом проблем литья (КНР);

– соглашение о сотрудничестве с Центром энергетических исследований (учредитель – автономная организация образования «Назарбаев Университет») (Республика Казахстан);

– соглашение о намерениях с ГП «Запорожское машиностроительное конструкторское бюро «Прогресс» имени академика А.Г. Ивченко (Украина).

В 2011 г. организации – участники технологической платформы приняли участие в работе Международного авиакосмического салона «МАКС», Международного авиасалона в Ле Бурже (Франция), Международной выставки по полимерным композиционным материалам «JEC Composites-2011» (Франция), Международной выставки аэрокосмических и авиационных технологий «China Aerospace and Aviation Technology Show» (КНР), Международной научно-технической конференции ALUMINIUM Two Thousand, 2011, 7th World Congress (Италия), Международной конференции «Титан-2011» (КНР), Международной выставки «ThermProcess» (Германия), Ежегодной международной конференции «12th Coatema International Coating Symposium» (Германия), 7-ой Международной китайской выставки изобретений «INST» (КНР), 7-ой Международной конференции молодых специалистов «Инструментальные методы анализа – современные направления и применение» (Греция) и др.

Также к немаловажной области международного научно-технического сотрудничества относится развитие отечественной исследовательской, экспериментальной и производственной инфраструктуры. К сожалению, в России машиностроение в этой области применительно к компетенциям технологической платформы практически отсутствует, а из-за рубежа современное оборудование и приборы поставляются без соответствующих технологических решений (за частую имеющих двойное назначение) и программных продуктов. Поэтому наиболее эффективным представляется кооперация, в первую очередь, с европейскими партнерами, направленная на совместную разработку и/или изготовление оборудования под российские технологии.

В рамках реализации ТП предложенная схема уже опробована и оправдала себя. Например, ФГУП «ВИАМ» разработана технология получения композиционных материалов на основе клеевых препрегов с уникальными свойствами. Для реализации предложенных технологических решений и освоения производства прецизионных калиброванных препрегов, обеспечивающих минимальный разброс характеристик ПКМ, разработано ТЗ на специализированную технологическую линию, отличающуюся от серийных установок, представленных на рынке ведущими производителями. Совместно с зарубежным партнером ТП – фирмой Coatema (Германия) разработан проект, по которому той же фирмой изготовлена уникальная технологическая линия, при этом часть новейших технических решений по соглашению сторон являются совместной собственностью. Другой зарубежный участник ТП – немецкая фирма Zwick, поставляет российским участникам ТП самое современное автоматизированное испытательное оборудование для оценки свойств и квалификации ПКМ как по зарубежным, так и по отечественным стандартам. Delcam (Англия) и ECI (ЕС) – ведущие фирмы на европейском и американском рынке программных продуктов для разработки ПКМ, конструкций из них и моделирования технологических процессов, также являются активными участниками ТП. Помимо начала реализации на российском рынке специализированного программного обеспечения с оказанием информационной и технологической поддержки, достигнута договоренность о совместной адаптации баз данных зарубежных программ применительно к ПКМ российского производства. Также все указанные компании, активно участвуют в организации и проведении специализированных семинаров и международных научно-практических конференций, проводимых по инициативе координатора ТП – ФГУП «ВИАМ».

Также в рамках сферы деятельности технологической платформы ведется информационный обмен с ведущими российскими и иностранными научными школами.

В рамках реализации технологической платформы состоялись следующие информационные мероприятия:

• 
  совместно с фирмами MAG (США), Porcher (Франция), Zwick, Coatema (Германия) и Delcam (Англия) проведен Международный научно-практический семинар «Связующие, полимерные композиционные материалы и технологии их переработки», состоявшийся 18 августа 2011 года на базе ФГУП «ВИАМ»
  
• 
  совместно с фирмами Delcam (Англия) и ESI (ЕС) проведена II пользовательская конференция «Развитие технологического анализа в России»