Положительные и отрицательные факторы, влияющие на инновации в России и мире. Альтернативный взгляд на текущий мировой кризис.

Приведенные ниже мысли основаны не на отвлеченном созерцании и анализе доступной в интернет-среде информации, а на опыте практического руководства предприятием среднего бизнеса, производящего машиностроительную продукцию. Главное для меня , как человека с 2006 года определявшего свои действия в бизнесе, в том числе и весьма успешные, исходя из парадигмы развивающегося глобального кризиса, стало постепенное обнаружение смысла, содержания и возможных результатов текущего кризиса. Они могут быть весьма плачевными для всех, но могут завершиться и весьма интересно. Об этом кратко сказано в выводах. 

Несколько слов о самом предприятии и его сфере деятельности: численность около 400 человек, в том числ 60 конструкторов; занимается проектированием и производством гальванического оборудования и комплексов очистки промышленных стоков и воздуха. Имеет полный цикл производства от разработки до монтажа и пусконаладки. Я привожу это для удобства, чтобы как-то привязать последующие рассуждения к конкретной жизни. 

Еще немного скучной информации о гальванике для мало знакомых с тем, что это за технология и как он реализуется в наше время. Гальваника – необходимый процесс практически на любом производстве; состоит он в различных химических и электрохимических способах обработки поверхности детали с целью ее очистки, покрытия защитным антикоррозийным слоем, нанесения легирующих слоев и прочих способах модификации поверхностей. Процессы многоэтапные, осуществляются при погружении в специальные растворы, при этом используются малые и большие, иногда огромные токи в тысячу Ампер.

Вездесущесть гальваники связана с тем, что поверхность любого металла и даже пластика требует защиты от повреждений и коррозии, то есть от разрушающего воздействия кислорода воздуха и агрессивных сред. Качество поверхности определяет долговечность и надежность функционирования любых изделий. Кроме того, для соединения различных материалов, например, металла и резины требуется предварительная очистка поверхности от масел и иных загрязнений, покрытие легирующим слоем и т.д. – это также входит в обязанность гальванических производств. Гальваника обязательно используется в металлургии, машиностроении, электронной промышленности и т.д.

В гальванике трудно внедряется аутсорсинг, так как общее количество химических и электрохимических процессов составляет сотни, типоразмеров деталей также почти бесконечно много. Поэтому создание универсальных гальванических производств возможно в отношении небольшого количества наиболее массовых процессов, например, в изготовлении метизов, фурнитуры и т.п. В основном гальванические производства проектируются индивидуально под требования заказчика.

Современные гальванические производства представляют собой, как правило, полностью автоматизированные, робототехнические комплексы. Часто размеры таких комплексов огромны – до ста метров в длину, десятки в ширину и  до десяти метров в высоту, и этот объем битком набит разнообразным оборудованием. Загрузка деталей развивается в сторону использования роботов, технического зрения и обучаемых нейросетей.

Обрабатываемые детали перемещаются между технологическими позициями с помощью автооператоров с использованием датчиков положения, движения, веса, подвески оснащены датчиками RFID меток; перемещение деталей определяется сложными программами с элементами ИИ, процессы обработки включают регулировку токов,  температуры среды, перетоков растворов, коррекцию состава растворов, регулировку скорости отвода воздуха, сброс жидкостей и т.д.. Детали поднимаются, опускаются, встряхиваются, качаются, обдуваются, омываются автоматически в соответствии с заданной технологией. 

Используются многоуровневые системы управления, начиная с различных датчиков, ящиков сбора данных и процессоров, и заканчивая программами, интегрированными в общепроизводственные системы. Управляют такими линиями операторы, находящиеся вне рабочей зоны. Конечно, требуется при этом периодическое обслуживание, проверка работоспособности и прочие процедуры, наподобие техобслуживания автомобиля, с заменой отслуживших или вышедших из строя элементов.

Всеми этими подходами и решениями мы владеем сейчас в полной мере. Особенно заметный прогресс произошел в последние три года благодаря ФЦП (федеральным целевым программам) реконструкции оборонных предприятий, санкциям и политике импортозамещения.

Теперь перейду, собственно, к основной теме статьи. Какие новшества сегодня можно называть инновациями, что им способствует и что препятствует? Под инновациями я понимаю не просто новшества, качественно меняющие продукцию, но такие изменения в продукции или технологии ее производства, которые уже являются частью будущего производственного и технологического уклада. Это продукты труда, которые участвуют в процессе смены производственных отношений, типа социального устройства общества, которые как бы являются якорем, зацепившимся за будущую жизнь, хорошая она или плохая.

Не всегда инновации понимались именно так — смена технологического уклада происходит не каждое столетие даже. Во всяком случае не чаще, чем раз в 50 лет. Если же говорить о нашем времени, то вызревшей из информационной революции последних десятилетий сменой уклада следует признать переход к информации, как главному продукту труда, обмену информацией, как основному по объему трафику продуктов, и повсеместному применению роботов и ИИ во всех сферах производства и жизни. Несомненно, это повлечет и смену социального устройства общества, а не только изменение типа производства и производственных отношений. Как-то так.

Итак, драйверы инноваций на примере гальваники:

1. Экологические требования и требования к охране труда. В нашем случае один из главных драйверов довольно странный: гальваника в традиционном исполнении крайне вредна для здоровья и окружающей среды, так как использует жесткую химию, токсические вещества, типа цианидов, и ионы тяжелых металлов – например, очень канцерогенный шестивалентный хром (Cr 6+), но при этом отказаться от нее невозможно. В этом наше везение – невозможно соблюсти требования охраны труда и окружающей среды в рамках старых технологических подходов. Отсюда, при должном усердии государства по исполнению своих обязанностей, неизбежно применение безлюдных технологий и автоматизированных систем очистки стоков и воздуха. Кроме того, новое поколение категорически отказывается работать на ужасной древней гальванике. Окончательно уйдет советское поколение, и работать станет некому, придется закрывать гальванику, а вместе с ней и все производство. Или покупать новые автоматические линии. Безлюдные технологии в полной мере невозможно реализовать на сложных процессах без ИИ – вот и драйвер перехода к новому укладу.
2. Гибкость процессов. Еще одним драйвером выступает высокая сложность и многоступенчатость гальванических процессов, и их многообразие (более 200). Так как оборудование очень дорогое (нередко стоимость оборудования составляет 1 млрд. рублей и более), а процессов, необходимых заказчику бывает много, возникает необходимость аппаратного совмещения различных процессов в рамках одной или нескольких линий. Кроме того, эти процессы необходимо осуществлять в различных сочетаниях одновременно, по мере возникновения потребности в производстве. Это касается, как правило, машиностроительных предприятий, выпускающих сложную продукцию – часто это предприятия ВПК. В этом случае невозможно иметь универсальное решение, все индивидуально, как пошив костюма. Но и писать программы под каждый случай накладно. Выходом здесь является создание гибких систем управления, совмещающие различные процессы без потери производительности и без нарушения технологии (часть этапов имеет очень жесткие требования ко времени прохождения, а часть можно затягивать без ухудшения результата)– так, чтобы различные операторы и роботы не мешали друг другу при параллельном прохождении процессов. При этом обучаемые нейросети явно перспективнее и предпочтительнее автоматизированных систем со сложными, но жесткими алгоритмами. Пока, тем не менее, применяются в основном последние. Но уже и эта, реализованная, степень роботизации и автоматизации принципиально меняет способ производства, так как в ручном режиме такое одновременное прохождение процессов недостижимо.
3. Дефектоскопия. Перейду к драйверам инноваций, общим для многих производственных процессов, не только гальванических (хотя и предыдущее свойство также является общим, но для более узкого круга процессов). Одним из них является необходимость снижения брака и контроля дефектов на выходе при уже достигнутой высокой производительности оборудования. Европейские концерны, например, ввели стандарты APQP. Они определяют требования к качеству, количеству и срокам поставляемых на европейский рынок продукции. Этот подход решает две задачи – устраняет необходимость входного контроля и, таким образом, снижает затраты. С другой стороны – служит техническим инструментом ограничения допуска иностранных производителей. Необходимым элементом этой системы является жесткий тотальный контроль продукции на дефекты. Требования к дефектам доходят до нескольких единиц на миллион изделий. Дефекты определяются визуально, инструментально, и с помощью установок и линий по дефектоскопии: ультразвуковой, магнитно-порошковой и прочей, в зависимости от того, что контролируется. Но при больших производительностях это невозможно делать так, как это делается при контроле каких-нибудь титановых лопаток для авиадвигателей. Там количество деталей, по крайней мере у нас в стране, невелико и дефект после сканирования ультразвуком или после магнитопорошковой установки определяется контролером ОТК. Но как быть, если оборудование работает с сумасшедшей производительностью? При внедрении на одном металлургическом комбинате линий фосфатирования обсадных муфт для нефтяников, мы столкнулись с тем, что при традиционном подходе с помощью визуального и инструментального контроля работник ОТК должен определять дефект за 1 секунду – и так всю смену без потери внимания. Понятно, что такой контроль превращается в профанацию. Особенно, если перед тобой проскочило сто тысяч деталей без дефекта, а на стотысячнопервую ты уже не можешь не только внимательно, а вообще никак смотреть. При этом цена брака велика, так как обсадную трубу в скважине заменить, наверное, трудновато и дорого. Либо всех, кого сократили при автоматизации, нужно перевести в ОТК и организовать им рабочие места, либо найти другое решение. Это решение и есть инновация – техническое зрение, обучаемые нейросети, роботы. Нейросеть обучается распознавать дефекты также, как лица преступников на камерах слежения. В Европе на ответственных производствах стоимость оборудования по дефектоскопии бывает выше стоимости собственно производственного оборудования. И опять же, эти системы служат барьером для производителей из слаборазвитых стран для входа на европейский рынок. Европейцы обучились в свое время этим приемам закрытия доступа к своему рынку сельхозпродукции.
4.  Совсем общий драйвер: конкуренция рынков труда. Развитые страны с высокой стоимостью труда конкурируют со странами с дешевой рабочей силой. Отсюда сформирован общий тренд в развитых странах —  максимальное насыщение производственных процессов роботами и повсеместное применение элементов ИИ, то есть создание безлюдных производств.  Если раньше это было возможно при производстве массовой однотипной продукции, типа автомобилей, то теперь все большее количество производств вовлечены в этот процесс. На массовой продукции достигается максимальная производительность при минимуме брака. Что касается гальваники, то к массовой однотипной продукции относится, например цинкование метизов, особенно крепежа.

Итак, мейнстрим инноваций – роботизации и ИИ.

Следствие – большие инвестиции в развитие и оборудование, высокая доля амортизации оборудования в конечной стоимости изделий, уменьшение доли фонда оплаты труда (ФОТ)  в себестоимости. Чем меньше доля ФОТ, чем безлюднее технология, тем меньшим преимуществом обладают страны с низкими зарплатами.

Главное препятствие инновациям:               Высокая стоимость фондирования и, соответственно, высокие ставки по кредитам и плохая доступность финансовых ресурсов.

В условиях открытых экономик и высококонкурентной среды государству важно следить за одинаковыми условиями конкуренции внутри страны и с зарубежными компаниями. Для этого нужно определить, какие инструменты являются главными. Я утверждаю, что в растущем секторе нового технологического уклада практически единственным инструментом конкуренции стала процентная ставка и доступность кредита. Стоимость рабочей силы и другие факторы перестали иметь значение. Как это работает?

Если производители в Европе, Китае или США, т.е. в странах с дешевыми и доступными финансами, покупают линию у одной и той же компании, то она им обходиться одинаково, скажем, по 1 млн. USD. Мы не учитываем их логистические издержки — в цене дорогого оборудования они невелики. Даже доля сырья в разных странах практически одинакова, так как применяемые технологии, материалы и комплектующие стали общедоступными. Заказчики линий имеют одинаковые условия конкуренции и могут соревноваться между собой инструментами второго порядка, например рекламой, дилерской сетью и проч. В России, где стоимость привлечения финансовых ресурсов около 10%, эффективная цена этого же оборудования составляет 1,3-1,4 млн USD, т.к. за время амортизации 5-7 лет на себестоимость продукции будет отнесена сумма с процентами. Соответственно, мы имеем неравные конкурентные условия иностранных компаний с российскими при равном доступе к нашему рынку. При открытости рынка всем ветрам и высокой конкуренции, когда каждый процент себестоимости имеет значение. Если линия полностью автоматическая и нет возможности конкурировать зарплатами, такая разница в цене становится запретительной мерой. (Исключением являются закрытые сектора, типа ВПК. Там можно выжить, но используя только закрытые сектора, своего рода инкубаторы, невозможно в целом в стране создать высокоэффективную и зрелую производственную базу — трудно развиваться, если нет достойных соперников внутри страны, и имеет место другая крайность – низкая конкуренция с технологически продвинутыми компаниями). Если раньше, при старом укладе, при слабой роботизации, можно было выйти на конкурентоспособность снижением зарплат, то в новых условиях этого инструмента нет – доля ФОТ в цене конечной продукции минимальна, доля амортизации — максимальна. Собственно, роботизация и развивается огромными темпами, чтобы обнулить этот инструмент.

Приведу простой пример.

Уже упомянутое производство метизов, в частности, крепежа. В России метизов продается около 480 тыс. тонн, из них своих – не более 180 тонн. Да и те потребляются компаниями, требующими военной приемки или контроля процесса производства соответствующими центрами аудита, как в РЖД. Остальное занято импортом, в основном из Китая и частично из Восточной Европы. Китай производит 7 млн тонн, т.е. в 40 раз больше нас, из них 4 млн. тонн поставляет в Европу, несмотря на большие по сравнению с нами логистические проблемы. У нас более-менее развитая металлургия, хотя и хуже, чем в Китае. Так почему же мы проиграли? В Китае новая гальваника и прибавка на цинковании к цене за 1 кг. продукции не более 7 рублей. А у нас гальваника дремучая в основном везде, кроме ВПК, и затраты на 1 кг продукции в разы больше. Но еще 10 лет назад они стартовали с ужасающих условий, и с худшим кадровым потенциалом. Но выиграли и создали гигантскую индустрию, а мы потеряли то, что имели. Единственное преимущество, которое имели китайцы десять лет назад – доступность инвестиций, а не дешевый труд. Это подтверждается тем, что когда, наконец, появились возможности привлечения финансов в виде ФПП РФ, сразу оживились заказчики из метизников, прошедшие процедуру фонда. Экономика конечного продукта стала приемлемой для успешной конкуренции. Но эти фонды помогают немногим и практически их воздействие на экономику, на общую ситуацию — исчезающе мало.

ВЫВОД:

В современных условиях произошла смена главного инструмента конкуренции в инновационной сфере – им стал доступ к дешевым финансам. Это произошло, потому что технологии стали общедоступными и универсальными, что уравняло энергозатраты и ресурсоемкость. Know how не дает принципиальных преимуществ, а если дает, то ненадолго. Главным содержанием инновационного процесса стал переход к экономике роботов и ИИ. Страны конкурируют за инновационной будущее, за создание новой индустрии и за переход в новый технологический уклад процентной ставкой, в том числе нулевой и отрицательной, т.к. ценовая конкуренция определяется амортизационной составляющей в себестоимости. Высокая ставка не мешала и не мешает, когда можно демпфировать затраты снижением зарплат и курсом валют. При безлюдных технологиях это стало невозможно. Издержки этого процесса борьбы за инновационную экономику — финансовый пузыри. Видимость – болезнь капиталистической системы, реальность – болезнь вызвана сменой технологического уклада и естественной неготовностью к этому финансовой системы, т.к. она живет процентом.

Страны борются ставкой за инновационное развитие. Болезнь пройдет, после болезни одни окажутся в будущем, в новом технологическом укладе, другие завязнут в прошлом.