Сегодня стремительное развитие технологического положения государств, а также их переход на цифровую экономику становится определяющим фактором лидерства на международном рынке товаров и услуг. Это касается не только информационных и передовых квантовых технологий, но и классических отраслей экономики.
Мной была выбрана тема для рассуждений, связанная со сквозной цифровой технологией «Новые производственные технологии», так как я давно интересуюсь данной областью, а также считаю, что она наиболее перспективна и играет более важную роль в становлении экономики государства. Актуальность работы, на мой взгляд лежит на поверхности: исходя из тех документов, которые я приведу ниже, можно сделать вывод, что в общем и целом данная тема актуальна в современном положении Российской федерации на мировом рынке, а также конкретно выбранная мной область является основополагающей для остальных областей развития и внедрения цифровых технологий.
ряд задач:
- Изучение СЦТ НПТ и субтехнологий, входящих в нее;
- Анализ дорожной карты развития СЦТ НПТ;
- Выявление результатов тех задач и целей, которые поставлены в ДК СЦТ НПТ.
До этого было использовано много ключевых терминов, без которых описание данной темы просто невозможно, поэтому сейчас я попытаюсь описать данные термины.
Во-первых, описание данной темы не может строиться без понятия «цифровая экономика», так как именно переход к цифровой экономике является целью развития экономики государства. Цифровая экономика (ЦТ) – это система экономических, социальных и культурных отношений, основанных на использовании цифровых технологий. Иногда её называют интернет-экономикой, новой экономикой или веб-экономикой.
Сквозные цифровые технологии (СЦТ)
Сквозная цифровая технология «Новые производственные технологии»
Из Указа Президента Российской Федерации от 7 мая 2018 года № 204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года» [1], а именно из пункта 1, подпунктов е-и, следует, что развитию экономики страны Правительством Российской Федерации уделяется большое внимание, в том числе активному внедрению цифровых технологий. В рамках реализации данного указа, Правительством РФ была сформирована национальная программа «Цифровая экономика Российской Федерации» [2], утвержденная протоколом заседания президиума Совета при Президенте Российской Федерации по стратегическому развитию и национальным проектам от 4 июня 2019 г. №7. Все упомянутые меры и указы выше свидетельствуют только о том, что выход на лидирующие позиции мирового рынка в экономической сфере является одной из самых приоритетных задач Российской Федерации на период до 2021 года.
Развитие технологий
... решать подобных задач. Поэтому часть теоретической технологии, устанавливающая взаимосвязь политики и экономики с развитием технологии и техники, выделяют в самостоятельный раздел - социальную технологию. Задачи этой науки включают не только ...
На основе данной программы 10 декабря 2019 года Министерством цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации был выпущен проект «Цифровые технологии» [3], ключевой целью которого является обеспечение, во-первых, технологической независимости государства, во-вторых, возможности коммерциализации отечественных исследований и разработок, а также ускорение технологического развития российских компаний и обеспечение конкурентоспособности разрабатываемых ими продуктов и решений на глобальном рынке.
В данный проект входят несколько сквозных цифровых технологий: большие данные; новые производственные технологии; промышленный интернет; искусственный интеллект; технологии беспроводной связи; компоненты робототехники и сенсорика; квантовые технологии; системы распределенного реестра; технологии виртуальной и дополненной реальностей. Далее речь пойдет исключительно о новых производственных технологиях.
В первую очередь надо поговорить об общих положениях и о том, что вообще такое сквозная цифровая технология «Новые производственные технологии» (далее СЦТ НПТ), ведь без этого речь по теме просто невозможна. Сквозная цифровая технология « Новые производственные технологии» (СЦТ НПТ) – это сложный комплекс мультидисциплинарных знаний, передовых наукоемких технологий и системы интеллектуальных ноу-хау, сформированных на основе результатов фундаментальных и прикладных научных исследований. То есть СЦТ НПТ это некоторая база новых знаний и технологий, которая сформировалась на основе фундаментальных наук и исследований.
Новые производственные технологии в частности, это – совокупность новых, с высоким потенциалом, демонстрирующих стремительное развитие, но имеющих пока по сравнению с традиционными технологиями относительно небольшое распространение, новых подходов, материалов, методов и процессов, которые используются для проектирования и производства конкурентоспособных и востребованных на мировом рынке продуктов или изделий (машин, станков, приборов, установок и т. д.).
В данном определении ключевыми словами являются «но имеющих пока по сравнению с традиционными технологиями относительно небольшое распространение». Что же это значит? Это значит, что в данный момент данные технологии применяются в очень малом объеме или же вообще не используются по сравнению со старыми.
СЦТ НПТ включает в себя следующий перечень субтехнологий:
- Цифровое проектирование, математическое моделирование и управление жизненным циклом изделия или продукции (Smart Design);
- Технологии «умного» производства (Smart Manufacturing);
- Манипуляторы и технологии манипулирования.
Разработка и внедрение субтехнологий является необходимым условием для присутствия отечественных компаний на глобальных высокотехнологичных рынках, для которых характерны в конкурентной борьбе повышение уровня наукоемкости и высокие требования к потребительским характеристикам. Далее я расскажу о каждой субтехнологии в отдельности.
Информационные технологии в государственном и муниципальном управлении
... использовании информационных технологий в государственном управлении. Структурно курсовая работа состоит из введения, заключения, списка литературы и двух взаимосвязанных глав. 1. Теоретические основы использования информационных технологий в государственном и муниципальном управлении 1.1 Государственное управление в условиях использования информационных технологий В настоящее время в деятельности ...
Цифровое проектирование, математическое моделирование и управление жизненным циклом изделия или продукции (Smart Design)
Данная субтехнология включает в себя технологии, которые обеспечивают реализацию концепции передового цифрового «умного» проектирования; драйвером этого процесса выступает технология разработки цифрового двойника (Digital Twin) на основе создания и применения многоуровневой матрицы целевых показателей и ресурсных ограничений, на основе математических моделей разных классов, уровней сложности и адекватности, на основе проведения виртуальных испытаний, применения виртуальных стендов и виртуальных полигонов.
Основными востребованными элементами решения технологической карты данной субтехнологии являются:
- технологии разработки и сопровождения цифровых двойников (Digital Twin, DT);
- компьютерное проектирование (Computer-Aided Design, CAD);
- математическое моделирование, компьютерный и суперкомпьютерный инжиниринг (Computer-Aided Engineering, CAE и High Performance Technical Computing, HPTC) / имитационное моделирование;
- сервис, обеспечивающий доступ к облачным вычислительным мощностям, функционирующий по модели «on demand» и т.д.
Технологии «умного» производства (Smart Manufacturing)
Данная технология включают технологии, обеспечивающие реализацию концепции «умного» производства: технологическая подготовка и реализация производственного процесса с минимальным участием человека на основе данных PLM-системы, операционное управление технологическими процессами, производством, предприятием; технологическая подготовка и реализация производственного процесса для кастомизированной продукции широкой номенклатуры на основе гибких, реконфигурируемых и модульных машин, оборудования и робототехники.
Элементы технологической карты субтехнологии/востребованные решения:
- «умные» производственные линии (Smart Manufacturing);
- системы числового программного управления (ЧПУ) оборудованием;
- программное обеспечение для обучения и управления промышленными роботами;
- мобильные цифровые устройства, оснащенные модулями беспроводной связи для получения и передачи данных и т.д.
Манипуляторы и технологии манипулирования
Включает методы математического моделирования робототехнических систем как пространственных механических систем, методы прямого динамического моделирования нелинейных пространственных механических систем с контактными взаимодействиями; разработку программного обеспечения для управления роботами-манипуляторами; программно-аппаратные средства взаимодействия с окружающей средой и объектами.
Основными востребованными элементами решения технологической карты данной субтехнологии являются:
- методы математического моделирования робототехнических систем как пространственных механических систем с голономными и неголономными связями и, как более передовое решение – методы прямого динамического моделирования нелинейных пространственных механических систем с контактными взаимодействиями;
- программное обеспечение для управления роботами-манипуляторами;
- программно-аппаратные средства взаимодействия с окружающей средой и объектами.
Дорожная карта развития СЦТ НПТ и анализ требуемых ресурсов , Дорожная карта развития СЦТ НПТ, Дорожная карта развития
Аналитическое обоснование, выполненное для дорожной карты, оценка и отбор проектов, выделение приоритетных субтехнологий могут быть использованы как основа для разработки требований к конкурсам на получение государственной поддержки в сфере новых производственных технологий. Я буду рассматривать все данные и результаты для каждой из трех субтехнологий в отдельности так, как это сделано в ДК СЦТ НПТ. Начнем с целевых показателей развития.
Целевые показатели развития СЦТ НПТ
Приведу в таблице (табл. 1) данные, взятые из ДК СЦТ НПТ [4].
Далее будут использоваться две экономические характеристики для разных технологий, которые входят в субтехнологию: Э-1 – количество высокотехнологичных предприятий из приоритетных отраслей промышленности, использующих технологию; Э-2 – количество реализованных проектов на высокотехнологичных предприятиях, в которых была применена технология.
| Субтехнология | Экономическая характеристика | 2019 г. | 2021 г. |
| Цифровое проектирование, математическое моделирование и управление жизненным циклом изделия или продукции (Smart Design) | Э-1 | 0-3 | 5-15 |
| Э-2 | 0-3 | 10-30 | |
| Технологии «умного» производства (Smart Manufacturing) | Э-1 | 0 | 5-20 |
| Э-2 | — | 2-5,8 | |
| Манипуляторы и технологии манипулирования | Э-1 | 4-8 | 20-25 |
| Э-2 | — | 20 |
Табл. 1. Целевые показатели развития СЦТ НПТ
Анализируя данную таблицу, можно сделать вывод, что к 2021 году планируется повысить количество высокотехнологичных предприятий из приоритетных отраслей промышленности, использующих различные технологии, входящие в план развития субтехнологии, в среднем в 5 раз. Что касается количества реализованных проектов по применению на высокотехнологичных предприятиях новых технологий, то этот показатель на 2019 год является удручающим: для двух из трех субтехнологий таких проектов вообще не существовало, а на 2021 год планируется повысить, а в большинстве случаев ввести новые, количество проектов на 5-20.
Ключевые рыночные тенденции развития СЦТ НПТ
По данным ДК СЦТ НПТ [4] крупнейшими рынками технологий управления жизненным циклом продукции (PLM) являются США, Япония и Германия, но в виду того что в странах Восточной Азии все большую популярность приобретают компании по развитию новейших технологий PLM, именно Азиатско-Тихоокеанский регион станет самым быстрорастущим рынком. Также там отмечено, что аэрокосмическая и оборонная промышленность перестала доминировать на мировом рынке с 2015 года.
Это обуславливается тем, что гонка вооружений, как и гонка в покорении ближнего космоса, перестала быть актуальной, в связи с недостаточным развитием технологий для дальнейшего развития в этих областях. Именно поэтому актуально сейчас внедрять новейшие технологии в организации производства и цифровой экономике.
Очень похожая ситуация обстоит и с индустриальным интернетом-вещей. В Азиатско-Тихоокеанском регионе большинство расходов на IoT будет приходиться на промышленность. Также рынок данного региона к 2024 году значительно возрастет.
В области технологий манипулирования основными индустриями роста применения станут металлургия и электроника, а также автомобилестроение. Так как все больше стран, в том числе азиатские страны, которые были основоположником использования машинного труда, переходят на автоматизацию и технологическое совершенствование производства, то спрос на промышленных роботов растет. Из-за чего будут также развиваться и другие отрасли промышленности, так как внедрение на производство технологий манипулирования в разы повышает эффективность труда.
Требуемые ресурсы на реализацию планов ДК СЦТ НПТ
В ДК СЦТ НПТ представлена таблица по требуемым ресурсам в привязке к инструментам поддержки [4].
Проанализируем данную таблицу.
| Грантовая поддержка малых предприятий | Поддержка программ деятельности ЛИЦ | Поддержка отраслевых решений | Поддержка разработки и внедрения промышленных решений | Поддержка региональных проектов | Поддержка компаний-лидеров | Поддержка путем субсидирования процентной ставки по кредиту | Итого ДК СЦТ НПТ | |
| 1. Цифровое проектирование, математическое моделирование и управление жизненным циклом изделия или продукции (Smart Design) | 1 080 | 600 | 8 133 | 9 583 | 4 533 | 12 000 | 3 300 | 39 230 |
| 2. Технологии «умного» производства (Smart Manufacturing) | 1 940 | 200 | 220 | 4 520 | 2 720 | 4 800 | 4 510 | 18 910 |
| 3. Манипуляторы и технологии манипулирования | 540 | 400 | 2 000 | 7 000 | 1 563 | 2 000 | 8 250 | 21 753 |
| Итого по субтехнологиям ДК СЦТ НПТ | 3 560 | 1 200 | 10 353 | 21 103 | 8 816 | 18 000 | 16 060 | 79 893 |
Табл. 2. Сводная таблица требуемых расходов по трем субтехнологиям СЦТ НПТ.
В таблице 2 приведены суммы в млн руб., которые требуются для реализации планов ДК СЦТ НПТ. По графику 1 видно, что субтехнология Smart Design лидирует по финансированию с отрывом от остальных почти в два раза. Это говорит, во-первых, о том, что данная технология более приоритетна для развития и вложения капитала со стороны компаний-лидеров, во-вторых, что данная технология требует большего развития, нежели остальные.
Рассмотрим также иные источники финансирования проектов по ДК СЦТ НПТ. По отраслевым проектам и иным мероприятиям должно быть выделено 51200 млн руб. как в рамках бюджетных средств, так и в рамках внебюджетного финансирования. В рамках ведомственного проекта «Цифровая промышленность» вклад должен составить 14250 млн руб. Итого по ДК СЦТ НПТ на реализацию проектов и достижение поставленных целей и задач должно быть выделено 145 343 млн руб.
Проанализируем и сравним финансирование по ДК СЦТ для каждой сквозной технологии в привязке к инструментам поддержки [5-10]. Полученные данные я свел в график 2. Анализирую полученный график можно сказать, что на СЦТ НПТ выделено больше ресурсов, чем на другие сквозные технологии. Это также говорит о том, что данная область промышленности более перспективна и приоритетна для государства.
Заключение
Подведем некий итог рассуждений. Во-первых, в ходе работы было проведено знакомство с таким понятием, как сквозные технологии. Была подробно изучена СЦТ «Новые производственные технологии» со всеми ее субтехнологиями и вариантами решения технологических карт для каждой из них. Во-вторых, было определено, что по целевым показателям Россия к 2021 году должна увеличить темпы развития в области Новых производственных технологий, а также увеличить объем внедрения субтехнологий данной отрасли в среднем в 5 раз.
В-третьих, была обозначена тенденция развития рынка промышленности в странах Азиатско-Тихоокеанского региона. На данный период времени данная тенденция подтверждается, ведь сейчас огромное количество новых азиатских компаний выходят на международный рынок и предлагают свои товары. В-четвертых, после глубокого анализа требуемых ресурсов на развитие сквозной цифровой технологии Новые производственные технологии была подтверждена теория о том, что более приоритетной областью для капиталовложения на данный период времени является именно данная СЦТ, так как она является основополагающей для остальных отраслей промышленности и является самой быстроразвивающейся на данный момент.
Список использованных источников
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/novi-tehnologii/
[1] Указ Президента Российской Федерации от 7 мая 2018 года № 204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года»;
- [2] Паспорт национального проекта Национальная программа «Цифровая экономика Российской Федерации»;
- [3] Паспорт федерального проекта «Цифровые технологии»;
- [4] Дорожная карта развития «сквозной» цифровой технологии «Новые производственные технологии»;
- [5] Дорожная карта развития «сквозной» цифровой технологии «Системы распределенного реестра»;
- [6] Дорожная карта развития «сквозной» цифровой технологии «Компоненты робототехники и сенсорика»;
- [7] Дорожная карта развития «сквозной» цифровой технологии «Нейротехнологии и искусственный интеллект»;
- [8] Дорожная карта развития «сквозной» цифровой технологии «Беспроводная связь»;
- [9] Дорожная карта развития «сквозной» цифровой технологии «Квантовые технологии»;
- [10] Дорожная карта развития «сквозной» цифровой технологии «Технологии виртуальной и дополненной реальностей».
