კონფერენცია

∘ Вахтанг Бурдули ∘
ОТРАСЛЕВЫЕ ПРОБЛЕМЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ИННОВАЦИЙ

Аннотация. В работе исследованы отраслевые проблемы распространения инноваций. Подробно представлены виды инноваций распространяемые в разных отраслях по линии информационно-коммуникационных (цифровых) технологий, по линии зеленой экономики и по линии производства композитных материалов и изделий из них.

Ключевые слова: виды инноваций, распространение инноваций, базовые, улучшающие и псевдо- инновации, отраслевые проблемы распространения инноваций.

Введение

В работе системно исследуются отраслевые (секторные и подсекторные) проблемы распространения инноваций, причем они систематизированы в разрезе инноваций, распространяемых только в пределах отдельных конкретных отраслей (секторов, а в промышленности и подсекторов) экономики, и инноваций, распространяемых во всех отраслях под эгидой зеленой экономики (около 40% от всех распространяемых в мире инноваций), информационно-коммуникационных технологий (или, в более широком понимании, цифровой экономики) – около 40% от всех распространяемых в мире инноваций, технологий производства и использования композитных материалов и изделий из них.

***

Как известно, хозяйственные отрасли (отрасли в разрезе видов деятельности или в разрезе видов производимой в них продукции или услуг) развиваются на основе диффузии (распространения) в них инноваций (базовых, улучшающих, псевдоинноваций). Причем происходит не только обновление физических технологий, но также и социально-институциональных (управленческих или бизнес-технологий, т. е. технологий рыночных и других производственных взаимоотношений, а также технологий государственной координации структурно-отраслевого развития).

В целях структуризации инноваций в разрезе отраслей обратимся к теории долгосрочного технико-экономического развития [Глазьев С, 2009; Глазьев С. Возможности ...], руководствуясь которой можно систематизировать современные процессы распространения видов инноваций в секторы и подсекторы экономики. В этой теории в системе «технологического уклада», структурированы как технологии, так и отрасли: различаются технологии ключевого фактора технологического уклада, и ядра технологического уклада, а также – несущие и остальные отрасли, в которые, в процессе их технологического развития, происходит диффузия (распространение) необходимых технологий (точнее – базовых, улучшающих и псевдо- инноваций) доминирующего технологического уклада. Распространение инноваций в существующих отраслях может происходить и на основе модернизации специфичных для конкретных отраслей старых технологий.

Придерживаясь принципов систематизации отраслей и технологий, данной в этой теории, можно проследить эффективность диффузии новых и модернизированных традиционных технологий в отрасли экономики. Примечательно то, что такой подход дает возможность представить процесс инновационного развития и оценить его эффективность в достаточно детализированном аспекте (что важно для принятия эффективных управленческих решений как в бизнес-среде, так и государственных структурах), как в разрезе отдельных отраслей, так и в целом – в разрезе оценки качества отраслевой структуры отдельных стран.

Если судить с точки зрения количества инноваций (базовых, улучшающих и псевдоинноваций), распространяемых ныне во многих отраслях (по критерию распространенности), то инновациями ключевого фактора современного технологического уклада представляются: инновации, распространяемые в разных отраслях по линии ИК технологий (ныне преимущественно цифровые технологии) – около 40% от всего количества инноваций; инновации, распространяемые в разных отраслях по линии зеленой экономики – около 40% от всего количества инноваций (однако инновации по линии зеленой экономики частично пересекаются с инновациями, учитываемыми по линии циркулярной экономики и экологии); распространяемые в некоторых отраслях инновации по линии композитных материалов и нанотехнологий; распространяемые во всех отраслях инновации по линии циркулярной экономики и экологии; распространяемые в сфере здравоохранения биотехнологические инновации (микробиология, молекулярная и клеточная биология, биохимия, эмбриология, генная инженерия, вирусология и т. д.).

Распространение (диффузия) инноваций в отраслевую структуру экономики страны в целом и в отдельные хозяйственные отрасли носит следующий характер:

- на основе распрoстранения базовых инноваций создаются новые предприятия, производящие производственные и потребительские продукты (в том числе технологии) и услуги относящиеся к «ключевому фактору» современного технологического уклада;

- в постсоветских странах на основе инновационной модернизации реанимируются некоторые утраченные технологии (отрасли, производства);

- в той или иной степени (в зависимости от технологического характера отраслей) происходит диффузия инноваций (базовых, улучшающих, псевдо-) ключевого фактора в остальные отрасли и соответствующая модернизация в них производственных технологий;

- однако, технологическая модернизация традиционных отраслей происходит не только на основе внедрения в них технологий ключевого фактора, но и «доводки» используемых технологий без их участия (например, в сельском хозяйстве, на основе модернизации традиционных схем севооборота, систем облагораживания почв и защиты их от эррозии; в традиционных отраслях промышленности «доводка» (модернизация) механических технологий происходит и на основе включения в них элементов технологий ключевого фактора и без их участия).

Инновации распространяемые по линии цифровых технологий.

Именно быстродействие и универсальность сделали ИК технологии столь востребованными в современных отраслях науки, производстве и быту. Компьютеры, смартфоны, телевизионная цифровая электроника и т. д. – это уникальное явление, которое за последние десятилетия коренным образом поменяло жизнь каждого из жителей планеты. В сфере этих этих уже существующих тенологий их модернизация происходит путем реализации в основном улучшающих и псевдо- инноваций.

Переход к возможностям применения новых форм организации труда с использованием автоматизированных систем распределения задач, управления предприятиями с учётом эффективного распределения ресурсов, электронной бухгалтерии и документооборота, а также систем мониторинга производства, окружающей среды и поддержки принятия управленческих и технологических решений позволяет осуществить качественный скачок и более эффективно использовать имеющийся экономический потенциал. Этот переход уже происходит, путем реализации соответствующих базовых и улучшающих инноваций. При этом во всем мире нарастает объем новых инновационных разработок в этом направлении.

Современные исследователи и специалисты выделяют десять основных направлений развития цифровых технологий (в этих сферах реализуются как базовые, так и улучшающие инновации, некоторые из них продуктовые, но в основном процессные, однако в сфере услуг многие из них можно толковать как продуктовые): 1. Искусственный интеллект и машинное обучение (AI and Machine Learning). 2. Блокчейн и криптовалюты (Blockchain and Cryptocurrencies). 3. Большие данные (Big Data). 4. Телемедицина (Telemedicine). 5. Дополненная и виртуальная реальность (AR/VR). 6. Чат-Боты и виртуальные помощники (Bots and Virtual Assistants). 7. Мобильность и кибербезопасность (Mobile and Cybersecurity). 8. Интернет вещей (IoT – Internet of Things). 9. Компьютерное зрение (Computer Vision). 10. Нейросети (Artificial Neural Networks) [Чеботарев А., 2018]. По большинству из этих направлений соответствующие инновации могут распространяться во всех секторах экономики.

Искусственный интеллект и машинное обучение // AIandMachineLearning . На сегодня искусственный интеллект ещё довольно расплывчатое понятие, включающее в себя множество технических разработок: нейронные сети, робототехнику, распознавание образов, алгоритмизацию процессов и явлений и т.д. Но всё же это уже основа основ именно интеллекта, то есть, по сути, обучаемая вычислительная структура. Её отличие от человеческого разума – узкая специализация и пока ещё отсутствие возможности самопроизвольно (по мере необходимости) переключаться между профилями умственной деятельности. При этом искусственный интеллект имеет огромный потенциал и перспективы применения во всех сферах жизнедеятельности человечества.

Большие данные // BigData – данные, которые предполагают нечто большее, чем просто анализ огромных объёмов информации и банка данных. Понятие «больших данных» подразумевает работу с информацией огромного объёма и разнообразного состава, весьма часто обновляемого и находящегося в разных источниках и системах в целях увеличения эффективности их работы, надёжности, создания совершенно новых продуктов и повышения конкурентоспособности. Пока самая очевидная сфера использования – создание программ, которые смогут заменять человеческий труд на рутинных или опасных участках испытаний, исследований и производств.

Телемедицина // Telemedicine – одно из направлений современной медицины, основанное на использовании современных коммуникационных технологий для дистанционного оказания медицинской помощи и своевременных широких консультативно-профилактических услуг. Во-первых, развитие цифровых технологий в медицине поможет точнее и быстрее ставить правильные диагнозы. Во-вторых, благодаря ИК-технологиям можно извлекать быстрее и дешевле смысл из исследовательских биологических данных: это облегчает поиск новых лекарственных препаратов и средств. В-третьих, появится дополнительная возможность активно анализировать состояние здоровья человека, в том числе и через бытовые устройства типа смартфоны, носимые девайсы, даже Wi-Fi-роутеры.

Дополненная и виртуальная реальность // AR/VR – это глобальные тренды, которые имеют влияние, сравнимое с влиянием интернета и смартфонов на жизнедеятельность человека в целом. Целые отрасли начинают использовать эти технологии для ускорения рабочих процессов и улучшения качества жизни. Технология дополненной реальности обогащает естественное окружение человека, а виртуальная реальность полностью погружает человека в любое искусственное окружение. Вместе они способны глубоко интегрировать человека в данные, позволяя ему буквально ощущать их вокруг себя. AR/VR пока не продемонстрировали весь свой потенциал. Самая популярная сфера использования на данный момент – это игры и развлечения. Но в прошлом году были реализованы серьёзные проекты, например, в сфере ритейла. Разработчик приложений виртуальной реальности Fibrum (Россия) создал для AliExpress платформу, которая стала основой магазинов в 11 российских городах. Решение уникально тем, что построено на технологии Web-VR, то есть для посещения магазина достаточно браузера телефона и доступа в интернет, даже очки виртуальной реальности необязательны. Разрабатываемая АО «ОКБ МЭИ» автоматизированная система мониторинга, технического обслуживания и ремонта показывает, что применение технологии дополненной реальности повышает стабильность и безопасность процессов эксплуатации изделий и объектов [Чеботарев А., 2018].

Чат-Боты и виртуальные помощники // BotsandVirtualAssistants. Интеллектуальные виртуальные помощники и чат-боты постепенно становятся частью повседневной жизни. Большинство ведущих IT-компаний уже давно включилось «в гонку» чат-ботов: строят платформы, делают своих голосовых помощников. Инновации и гибкость этих технологий означают, что они будут продолжать развиваться и в будущем. Бот – это программа, с которой пользователь может взаимодействовать, общаться для достижения какой-либо цели или развлечения. Боты способны расшифровывать сообщения в мессенджерах и выполнять соответствующие действия на основе этих сообщений. Чат-боты приходят на смену мобильным приложениям и сайтам. Бот также может быть интегрирован с другими ИК-сервисами компании или сайта. Чат-бот в бизнесе может существенно снизить затраты на содержание персонала и автоматизирует массу рутинных процессов: ему можно поручить рассылку сообщений клиентам или сотрудникам. С помощью чат-ботов можно доносить информацию напрямую клиенту, что удобно не только владельцу проекта, но и клиенту. Сравнивая чат-боты с мобильными приложениями, можно заметить, что если приложения выполняют одну задачу, то чат-боты в рамках одного проекта могут быть мультизадачными. По оценкам специалистов, чат-боты будут активно внедряться в таких направлениях, как денежные переводы, организация канала связи, замена колл-центров и диспетчеров, замена личного кабинета.

Мобильность и кибербезопасность // MobileandCybersecurity. В нашу жизнь сегодня уже вошли мобильные технологии, которые кардинальным образом улучшили процессы производства и процессы потребления информации. Использование мобильных технологий позволяет быть в курсе всех событий в мире, прилагая для этого минимум усилий. Кроме того, мобильные технологии позволяют снизить стоимость продукции для конечных потребителей за счёт оптимизации процессов, сокращения производственных издержек и непроизводственных затрат. Ни один современный деловой человек не представляет своей ежедневной деятельности без смартфона и интернета. Мобильные устройства стали меньше, мощнее и гораздо полезнее. Доступность всевозможных смартфонов, планшетов, электронных «читалок», теперь ещё умных часов и, в скором будущем, умных очков, способствует их быстрому распространению по всему миру. Одной из значимых отраслевых тенденций, связанных с массовым увеличением спроса на смартфоны и планшетные компьютеры, является рост использования программного обеспечения для мобильных устройств. Прогнозируется активный рост мобильных приложений и уменьшение грани между мобильными и стационарными устройствами. Однако специалисты утверждают, что уже через несколько лет даже самые современные «планшетники» станут достоянием истории. Каждый желающий сможет носить миниатюрные устройства прямо на себе. Появилось даже название для таких гаджетов – «бодинет», иными словами, нательный интернет. Предполагается, что процессор с оперативной памятью можно будет поместить в кармане, а в качестве дисплея использовать обычные с виду очки. В будущем любая информационная система будет иметь мобильную составляющую.

Интернет вещей // IoT – InternetofThings. Термин «интернет вещей» предполагает объединение обычных с виду приборов в сеть, которая становится чем-то большим, чем просто сумма составляющих элементов. Воплощение идеи становится ближе с появлением всё новых и новых устройств, но для их совместной работы нужен особый инструмент-коммуникатор. Как не странно, «пионерами» в использовании IoT стали коммунальные хозяйства, автомобильные концерны, большие промышленные предприятия и склады. Несомненно, IoT будет развиваться. IoT станет основой, во-первых, для беспилотного перемещения транспортных средств, во-вторых, для глобальной автоматизации промышленности, в производстве товаров, продуктов и услуг, в энергетике и т.д. Обязательно появятся магазины, в которых продукты можно будет купить без очередей в кассу, наличных и кошелька. Интернет вещей продолжит проникать практически во все индустриальные системы и аспекты деятельности организаций и учреждений.

Компьютерное зрение // ComputerVision. Вычислительные машины создавались для того, чтобы работать с числами. Необходимость наделить их зрением возникла относительно недавно. Распознавание номерных знаков автомобилей, чтение штрих-кодов на товарах, анализ записей камер наблюдения, поиск лиц на фото, создание роботов, умеющих находить и обходить препятствия – всё это задачи, которые требуют от компьютера способности «видеть» и интерпретировать увиденное. Набор методов, позволяющих обучить машину извлекать информацию из изображения, и называется компьютерным зрением. Например, компьютерное зрение лежит в основе ныне разрабатываемых интеллектуальных систем, позволяющих автомобилю передвигаться полностью автономно.

Нейросети // ArtificialNeuralNetworks. Работу компьютерных нейронных сетей можно сравнить с работой человеческого мозга. В компьютерной нейронной сети вместо отдельных клеток-нейронов крошечные математические функции. Миллионы и миллиарды математических функций работают вместе, и чем лучше они натренированы, согласованы, тем сильнее (интеллектуальнее) система. Эта технология позволяет подписывать фотографии, синтезировать искусство, распознавать речь и текст. Первое применение нейросеть нашла в улучшении точности распознавания речи, впоследствии её также стали использовать в таких проектах, как поиск отдельно заданных изображений, программ для обработки изображений, программ библиотек для машинного обучения и т.д. Среди проектов будущего – создание системы автоматических ответов на электронные письма, использование нейросетей для медицинского диагностирования.

Инновации, распространяемые по линии зеленой экономики.

«Сегодня 40% мировых инноваций приходится на «зеленую» экономику, а 50% из них на энергосбережение и энергоэффективность, которые являются ключевым фактором «зеленой» экономики», отмечается в [Что такое ..., 2017].

Можно выделить, на наш взгляд, следующие ключевые обобщенные направления «зеленой» экономики: 1. Общее управление экосистемами (управление отходами, борьба с загрязнением воды, воздуха, восстановление и рациональное использование земель, восстановление и насаждение лесов); 2. Внедрение возобновляемых источников энергии; 3. Снижение энергоемкости ВВП и повышение энергоэффективности (строительство зданий и ЖКХ, промышленность, транспорт, сельское хозяйство); 4. Развитие электротранспорта; 5. Органическое земледелие в сельском хозяйстве; 6. Развитие экологического туризма.

Управление отходами. В настоящее время в развитых странах формируется многооборотная (циркулярная) экономика, основной задачей которой является вовлечение в повторный оборот отходов производства и потребления. Так, в Финляндии, которая согласно индексу экономической эффективности EPI за 2016 год является самой зеленой страной в мире, только 11% отходов идет на захоронение, остальное подразделяется на следующие категории: «сортируемые отходы», «переработка», и «генерация энергии» [Опыт Финляндии ..., 2017]. Естественно, что по этим подсистемам требуется внедрение современных инновационных технологий, что и происходит в развитых странах.

Внедрение возобновляемых источников энергии. Возобновляемые источники энергии включают в себя ГЭС, солнечные и ветровые электростанции, биотопливные установки, геотермальные и некоторые другие виды электростанций. Их внедрение прелставляет собой реализацию базовых инноваций в энергетическом секторе экономики. Также по этим объектaм в развитых странах происходит интенсивная разработка улучшающих инноваций с целью модернизации компонентов их оборудования для повышения эффективности их работы (например, нуждаются в совершенствовании аккумуляторные батареи для накопления выработанной энергии и другое оборудование для стабильной передачи энергии в сеть, поскольку на солнечных и ветровых электростанциях объем вырабатываемой в течении суток электроэнергии неравномерен – в солнечных электростанциях электроэнергия, естественно, не вырабатывается в ночное время суток, а в ветровых ее объем зависит от силы ветра).

Снижение энергоемкости ВВП и повышение энергоэффективности. Во всех странах подавляющая доля потребления энергоресурсов приходится на три отрасли: промышленность, ЖКХ и транспорт.

В жилищно-коммунальном секторе повышение энергоэффективности достигается прежде всего на основе использования при строительстве домов инновационных энергоэффективных технологий. Так, например, развитие энергоэффективного строительства предусматривает постепенное наращивание в ежегодном объеме вводимых в эксплуатацию многоэтажных и индивидуальных жилых домов доли домов с высокими классами энергоэффективности на основе использования инновационных технических, проектных и организационных решений, разработки и внедрения инновационных энергосберегающих инженерных систем жилых домов, включая системы с использованием возобновляемых источников тепловой энергии и вторичных энергетических ресурсов, автоматизированные системы управления микроклиматом и энергопотреблением жилых домов. Необходим переход на инновационное энергосберегающее диодное освещение, как в помещениях, так и в уличном освещении, что в настоящее время происходит повсеместно во всем мире.

Во всем мире в промышленности энергосбережение достигается за счет внедрения инновационных энергоэффективных технологий, а также осуществления в направлении повышения энергоэффективности улучшающих инноваций на действующих технологиях.

На транспорте энергосбережение достигается за счет стимулирования приобретения инновационных топливосберегающих транспортных средств населением, обновления парка воздушных судов и железнодорожных локомотивов, переход на инновационный электротраспорт.

Развитие электротранспорта. Внедрение инновационных технологий для производства электромобилей происходит недостаточно высокими темпами. Хотя и осуществляются НИОКР для создания более емких аккумуляторов для электромобилей, но ощутимого продвижения в этом направлении пока не наблюдается и нужны новые улучшающие инновационные разработки.

Другое направление внедрения электротранспорта, помимо расширения использования электромобилей, которое планируется в некоторых странах, это возврат к использованию в городах трамваев и троллейбусов, что можно трактовать как внедрение инноваций, основанных на старом знании (ретроинновации). Но это трудно достижимо, так как функционирование этого транспорта вызывает сложности в регулировании движения транспортных потоков.

Инновации, которые распространяются в секторе производства композитных материалов и изделий из них.

Этот вопрос мною подробно освещен в работе [burduli v., 2018]. Здесь только системно перечислю совокупность инновационных композитных материалов, инновационные технологии, необходимые для производства этих материалов и изделий из них, и отрасли, в которых эти инновационные изделия используются для производства инновационной продукции [Баркалов Ф.; Композитные ..., 2017; Композиционный ... 2018; Чернышев Е., Романов А., 2014 и др.].

В соответствии с экспертными оценками, основными потребителями продукции из композитов в мире являются транспортное машиностроение (около 28%), строительная индустрия (включая трубы и емкости для жилищно-коммунального хозяйства, около 24%), энергетика и электроника, включая ветроэнергетику (около 23%), нефтегазовая отрасль (около 10%), спорт, медицина, цветная металлургия [Композитные материалы …, 2017].

Композитный материал (КМ), композит – многокомпонентные материалы, состоящие, как правило, из пластичной основы (матрицы), армированной наполнителями, обладающими высокой прочностью, жёсткостью и т. д.

По структуре композиты делятся на несколько основных классов: волокнистые, слоистые, дисперсноупрочненные, упрочненные частицами и нанокомпозиты.

По природе компонентов матрицы композитные материалы по одной из классификаций подразделяют на три группы: полимерные композитные материалы (ПКМ); композитные материалы с металлической матрицей; композитные материалы на основе керамики.

Композиты, в которых матрицей служит полимерный материал (ПКМ), являются одним из самых многочисленных и разнообразных видов материалов.

А) Стеклопластики — полимерные композиционные материалы, армированные стеклянными волокнами, которые формуют из расплавленного неорганического стекла. Стеклопластики — достаточно дешёвые материалы, их широко используют в строительстве, судостроении, радиоэлектронике, производстве бытовых предметов, спортивного инвентаря, оконных рам для современных стеклопакетов и т. п.

Б) Углепластики (карбон) – наполнителем в этих полимерных композитах служат углеродные волокна. Углепластики используются в авиации, ракетостроении, машиностроении, производстве космической техники, медтехники, протезов, при изготовлении лёгких велосипедов и другого спортивного инвентаря.

На основе углеродных волокон и углеродной матрицы создают композитные углеграфитовые материалы – наиболее термостойкие композитные материалы (углеуглепластики), способные долго выдерживать в инертных или восстановительных средах температуры до 3000° С. Из углеуглепластиков делают высокотемпературные узлы ракетной техники и скоростных самолётов, тормозные колодки и диски для скоростных самолётов и многоразовых космических кораблей, электротермическое оборудование.

В) Боропластики – композитные материалы, содержащие в качестве наполнителя борные волокна, внедрённые в термореактивную полимерную матрицу. Применение боропластиков ограничивается высокой стоимостью производства борных волокон, поэтому они используются главным образом в авиационной и космической технике в деталях, подвергающихся длительным нагрузкам в условиях агрессивной среды.

Г) Органопластики – композиты, в которых наполнителями служат органические синтетические, реже – природные и искусственные волокна в виде жгутов, нитей, тканей, бумаги и т. д. Из материалов, армированных кевларом, изготавливают пулезащитные бронежилеты. Органопластики находят широкое применение в авто-, судо-, машиностроении, авиа- и космической технике, радиоэлектронике, химическом машиностроении, производстве спортивного инвентаря и т. д.

Е) Текстолиты – слоистые пластики, армированные тканями из различных волокон.

Композитные материалы с металлической матрицей. При создании композитов на основе металлов в качестве матрицы применяют алюминий, магний, никель, медь, титан, хром и т. д. Наполнителем служат или высокопрочные волокна, или тугоплавкие, не растворяющиеся в основном металле частицы различной дисперсности.

В литературе особо выделяются металлопластики. Металлопластик – композиционный материал используемый в производстве облицовочных панелей, водопроводных труб и некоторых других изделий, в котором комбинируются алюминиевый или стальной и полимерный слои.

Композитные материалы на основе керамики. Армирование керамических материалов волокнами, а также металлическими и керамическими дисперсными частицами позволяет получать высокопрочные композиты. Армирование керамики дисперсными металлическими частицами приводит к новым материалам (керметам) с повышенной стойкостью, устойчивостью относительно тепловых ударов, с повышенной теплопроводностью. Из высокотемпературных керметов делают детали для газовых турбин, арматуру электропечей, детали для ракетной и реактивной техники. Твёрдые износостойкие керметы используют для изготовления режущих инструментов и деталей. Кроме того, керметы применяют в специальных областях техники — это тепловыделяющие элементы атомных реакторов на основе оксида урана, фрикционные материалы для тормозных устройств и т. д.

Прежде, чем перейти к системному изложению материала об оборудовании и технолологиях для изготовления композитов и изделий из них, поясним, что такое препреги, которые все шире используются при изготовлении изделий из композитов, удешевляя процесс производства. Препреги (англ. pre-preg, сокр. от pre-impregnated – предварительно пропитанный) – это композиционные материалы-полуфабрикаты. Представляют собой листы тканых или нетканых волокнистых материалов, пропитанных неотвержденными полимерными связующими. Традиционные волокнистые материалы – это углеволокно, стекловолокно, кевлар. В качестве связующих используют термореактивные или химически отверждаемые смолы. Препреги изготавливают путём пропитки армирующей волокнистой основы равномерно распределенными полимерными связующими. Препреги поставляют в виде листов, покрытых с обеих сторон полиэтиленовой пленкой, или свернутыми в рулон с прокладкой. Метод применения включает в себя нарезку листов, выкладывание на одностороннюю матрицу требуемой формы до получения требуемой толщины, вакуумирование под пленкой, отверждение в автоклавах при высокой температуре и давлении. Препреговая технология позволяет получать изделия сложной формы при минимальных затратах.

Препреги применяются для изготовления композитных изделий для различных отраслей. В авиастроении препреги применяются при изготовлении корпусов самолетов и вертолетов, крыльев, обтекателей, винтов. Использование подобных материалов позволяет снизить вес и, как следствие, расход топлива воздушных судов, увеличить прочностные характеристики и срок службы. Не менее перспективным рынком применения препрегов является их использование при изготовлении лопастей для ветроэнергетических установок. В радиоэлектронике используются для связи ламинированных слоев и образования жесткой многослойной платы. В медицине применяются при изготовлении ортезов, протезов и медицинских приборов. Кроме того, препреги могут применяться в автомобиле- и судостроении, для изготовления судовых корпусов и ненесущих деталей автокузовов; в строительстве, в том числе для армирования бетонных конструкций; при изготовлении спортивного инвентаря.

Для производства композитных материалов и изделий из них требуется целый комплекс специальных сложных и дорогостоящих технологий. В связи с постоянным увеличением спроса на композиционные материалы и изделия из них и усиливающейся конкуренцией между производителями эти технологии постоянно совершествуются, разрабатываются и новые технологии, включая и программное обеспечение.

В настоящее время для производства композитных материалов и изделий из них применяются следующие современные инновационные типы оборудования и технологий [Баркалов Ф.]: оборудование для намотки с использованием нитей и лент, вспомогательное оборудование (шпулярники, бобинодержатели, станции хранения оправок, станции извлечения оправки, станции пропитки связующим, станции хранения и дозации и т. д.); автоматизированная выкладка (системы портального типа, системы на базе многофункционального роботизированного комплекса); печи полимеризации (модульные, стационарные, тоннельного типа); станции полимеризации/отверждения (станции поверхностного отверждения, станции частичного и полного отверждения); линии для производства препрегов (линии для производства препрегов на базе растворных связующих, линии для производства препрегов с использованием расплавов смол, линии для производства препрегов на базе термопластов; автоклавы; оборудование для технологий безавтоклавного отверждения; оборудование для неразрушающего контроля; RTM; системы лазерного проецирования и разметки; прессовое оборудование; механическая обработка деталей из композитных материалов; системы раскроя препрегов и сухих тканей; плетельные технологии (Braiding), линии для производства углеволокна.

Выводы

Если судить с точки зрения количества инноваций (базовых, улучшающих и псевдоинноваций), распространяемых ныне во многих отраслях (по критерию распространенности), то инновациями ключевого фактора современного технологического уклада представляются инновации, распространяемые в разных отраслях по линии ИК технологий (ныне преимущественно цифровые технологии) – около 40% от всего количества инноваций; распространяемые в разных отраслях по линии зеленой экономики – около 40% от всего количества инноваций (однако инновации по линии зеленой экономики частично пересекаются с инновациями, учитываемыми по линии циркулярной экономики и экологии); распространяемые в некоторых отраслях инновации по линии композитных материалов и нанотехнологий; распространяемые во всех отраслях инновации по линии циркулярной экономики и экологии; распространяемые в сфере здравоохранения биотехнологические инновации (микробиология, молекулярная и клеточная биология, биохимия, эмбриология, генная инженерия, вирусология и т. д.).

В работе большое внимание уделяется инновациям, распространяемым по линии цифровых (или ИК) технологий.

Переход к возможностям применения новых форм организации труда с использованием автоматизированных систем распределения задач, управления предприятиями с учётом эффективного распределения ресурсов, электронной бухгалтерии и документооборота, а также систем мониторинга производства, окружающей среды и поддержки принятия управленческих и технологических решений позволяет осуществить качественный скачок и более эффективно использовать имеющийся экономический потенциал. Этот переход уже происходит, путем реализации соответствующих базовых и улучшающих инноваций. При этом всем мире нарастает объем новых инновационных разработок в этом направлении.

Также большое внимание уделяется инновациям, распространяемым по линии зеленой экономики.

Все направления развития «зеленой» экономики требуют внедрения инноваций как в виде внедрения совершенно новых технологий (базовые инновации), так и улучшающих инноваций, например, с целью повышения энергоэффективности промышленного оборудования. Можно выделить, на наш взгляд, следующие ключевые обобщенные направления «зеленой» экономики: 1. Общее управление экосистемами (управление отходами, борьба с загрязнением воды, воздуха, восстановление и рациональное использование земель, восстановление и насаждение лесов); 2. Внедрение возобновляемых источников энергии; 3. Снижение энергоемкости ВВП и повышение энергоэффективности (строительство зданий и ЖКХ, промышленность, транспорт, сельское хозяйство); 4. Развитие электротранспорта; 5. Органическое земледелие в сельском хозяйстве; 6. Развитие экологического туризма.

В работе также рассмотрены иновации, которые распространяются по линии инновационных материалов и изделий из них. Производство композитных материалов и изделий из них само по себе является отраслью промышленности, инновационные изделия же из них используются в различных отраслях промышленности и энергетики и в строительстве.

По природе компонентов матрицы композитные материалы подразделяют на три группы: полимерные композитные материалы; композитные материалы с металлической матрицей; композитные материалы на основе керамики. В работе перечислены и охарактеризованы виды этих инновационных материалов, а также перечислены иновационные технологии, с помощью которых производят эти материалы и изделия из них, названы отрасли, в которых используются важные инновационные изделия из композитных материалов.

Использованная литература

burduli v. 2018. inovaciuri masalebis warmoeba da maTi gamoyeneba ekonomikaSi. _ Tsu paata guguSvilis ekonomikis institutis samecniero Sromebis krebuli. tomi XI. Tbilisi: 2018.
Burduli V. 2019. Imperatives and Directions of Development of “Green” Economy and Its Interactions with Innovative Economy. . – International Journal of New Economics and Social Sciences № 2(10)2019. P. 31-48. – Electronic resource: https://ijoness.com
Баркалов Филипп. Оборудование и технологии для производства композитных материалов. – Электронный ресурс: https://docplayer.ru/45788966-Oborudovanie-i-tehnologii-dlya-proizvodstva-kompozitnyh-materialov.html
Глазьев С. Мировой экономический кризис как процесс смены технологических укладов. – Вопросы экономики, 2009, №3.
Глазьев С. Возможности и ограничения технико-экономического развития России в условиях структурных изменения в мировой экономике. – Электронный ресурс: www. spkurdyumov.narod.ru/glaziev/htm
Композитные материалы: производство, применение, тенденции рынка. 2017. – Электронный ресурс: http://www.uncm.ru/shownews1920.html
Композиционный материал. Материал из Википедии – свободной энциклопедии. 2018. – Электронный ресурс: https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Композиционный_материал&oldid=95364517
Опыт Финляндии в создании «Зеленой Экономики». Инструменты финансирования. 2017. – Электронный ресурс: http://gbpp.org/wp-content/uploads/2017/08/Opyt-Finlyndii-v-sozdanii-Zelenoi-ekonomiki.pdf
Чеботарев А. 2018. Цифровые технологии настоящего и будущего. – АВИА панорама. 2018, №4 (130). – Электронный ресурс: PDF из интернета. Поиск по запросу «виды цифровых технологий».
Чернышов Е. А., Романов А. Д. Современные технологии производства изделий из композиционных материалов. – Ж.: Современные наукоемкие технологии. 2014, №2. – Электронный ресурс: https://www.top-technologies.ru/ru/article/view?id=33649
Что такое «зеленая» экономика? 2017. – Электронный ресурс: https://belarus-economy.by/ru/science-ru/view/chto-takoe-zelenaja-ekonomika-460/