ЦЭ_ мифы, реальность, перспективы (2). В. В. Иванов, Г. Г. МалинецкийЦифровая экономика мифы, реальность, перспектива
 Скачать 0.73 Mb.
|
|
Цифровая экономика: мифы, реальность, перспектива в котором одни объекты должны оценивать свое состояние и информировать о нём другие объекты. Кроме того, отсутствие какого-либо сенсора может обесценить целый тип вооружений. В частности, в последние десятилетия произошла «тихая рево- люция» в конструкции подводных кораблей. Эта революция связана с уменьшением шумности атомных подводных лодок. В США для этого перешли на одновальную движительную установку, увеличи- ли диаметр гребного винта до восьми метров, довели число лопа- стей до семи и снизили число оборотов винта до 100 в минуту. В результате этого шум подводных лодок сместился в область частот ниже 17 герц, что резко снижает возможности пьезокерамических гидроакустических систем. Дальность обнаружения отечественны- ми гидроакустическими комплексами таких подводных лодок упала до 3-4 км при необходимой в 200–300 км. Эту новую ситуацию контр-адмирал С. Жандаров коммен- тирует так: «В 90-е годы с ВМФ была снята задача борьбы с иностранными подводными ракетоносцами в далекой морской зоне. Сейчас, видимо, придётся снимать аналогичную задачу в своих водах по многоцелевым атомным субмаринам. Но тог- да кораблям и подводным лодкам придется запретить выход в море, без знаний о подводной обстановке там делать нечего» 25 Возможный путь решения этой острой проблемы связан с раз- работкой нового поколения датчиков, опирающихся на достиже- ния акустоэлектроники, волоконной оптики и лазерной техники. Это требует собственных научных и инженерных разработок. Государственное управление рисками природных и техногенных катастроф и социальной нестабильности Есть еще одна сфера деятельности, которую можно отнести к «цифровой экономике» и которая может дать быстрый и очень большой экономический эффект, но оказавшаяся за пределами рассматриваемой программы. В середине 1990-х годов на ос- новании большой статистики мировым научным и экспертным сообществом было выяснено, что каждый рубль, вложенный в прогноз и предупреждение природных и техногенных ка- 25 Воронов В. Звонок по гидрофону // ВПК. 2017, № 30 (694), с. 9. 43 тастроф, позволяет сэкономить от 10 до 100 рублей, которые пришлось бы вложить в ликвидацию и смягчение последствий уже произошедших бедствий и катастроф 26 . Анализ российской статистики последних десятилетий показывает, что для нашей страны «коэффициент риска» превышает 1000. Примерно такая же ситуация с социальными нестабильностя- ми. Опыт революций и локальных конфликтов показывает, что в де- стабилизацию социальных систем требуется вложить в 10–100 раз меньше средств, чем в сохранение сложившейся системы. Более того, задачи управления рисками в природной, техно- генной и социальной сферах была поставлена Президентом РФ 03.12.2001 в качестве одной из двух важнейших. К сожалению, на необходимом уровне и в должном масштабе к решению этой задачи по объективным и субъективным причинам научное со- общество нашей страны не приступило. В 2002 году Институт прикладной математики им М.В. Кел- дыша РАН и ещё 10 академических институтов выступили с инициативой создания Национальной системы научного мони- торинга опасных явлений и процессов, в рамках которой долж- ны были бы решаться эти задачи. Для этого предполагалось ор- ганизовать советующую государственную научно-техническую программу (ГНТП). После многочисленных согласований эта программа, выдвинутая РАН, была отклонена Правительством РФ по формальным признакам – ввиду отсутствия регламента принятия междисциплинарных программ, охватывающих сфе- ру деятельности нескольких министерств. Но ведь риски «не знают» ведомственного деления, многие из них «междисципли- нарны», и ответ на эти вызовы должны быть таким же. С тех пор произошло много аварий и катастроф, ряд из которых мож- но было бы избежать при наличии предлагавшейся системы. Для эффективного управления рисками должен быть зам- кнут контур: мониторинг → математическое моделирование систем и процессов → прогноз → синтез управляющих воздей- ствий → прогноз результатов управляющих воздействий и оп- тимизация → принятие мер → анализ результатов → плани- рование → мониторинг. 26 Владимиров В.А., Воробьев Ю.Л., Малинецкий Г.Г. и др. Риск. Устойчивое развитие. Синергетика. – М.: Наука, 2000. – 431 с. – (Серия «Кибернетика: неограниченные воз- можности возможные ограничения»). Государственное управление рисками природных и техногенных катастроф и социальной нестабильности 44 Цифровая экономика: мифы, реальность, перспектива В настоящее время эти подходы прорабатываются в проекте создания ситуационных центров субъектов РФ, работающих по единому регламенту. По замыслу, этот проект должен обеспе- чить наблюдаемость социально-экономических процессов. По мысли профессора В.Е.Лепского, такие центры могут быть ис- пользованы не только руководителями и органами власти, но и общественными структурами. Это может стать основой для формирования второго контура государственного управления и реализации постнеклассической парадигмы управления, в цен- тре которой находятся отношения «субъект – среда» 27 Тем не менее, и в этом случае, принимая решение, руково- дитель опирается на свой опыт и опыт своей команды. Поэто- му был сделан следующий шаг, связанный с так называемыми когнитивными центрами, проекты которых разрабатывались в ИПМ РАН им. М.В. Келдыша. В таких центрах есть модели объ- ектов управления, позволяющие предвидеть наиболее вероят- ные последствия принимаемых решений и «подсказывающие» руководителю, какие параметры объекта являются наиболее важными. В когнитивных центрах есть возможность для конси- лиума, экспертизы, независимо от того, в какой точке простран- ства находятся привлекаемые специалисты. Разработка и внедрение таких систем могло бы стать очень важным направлением и в программе «цифровой экономики», и в совершенствовании системы государственного управления. Са- мые «дорогие» ошибки – ошибки стратегические. Обычно их не удаётся исправить на следующих уровнях системы управления. И если компьютерные системы помогли бы избегать ряда из них, то экономический эффект от этого мог бы быть очень большим. Однако главной проблемой здесь является готовность опи- раться на высокие технологии поддержки принятия управлен- ческих решений. Не должно создаваться ощущение, что в этой важной сфере всё следует начинать с чистого листа. Напротив, есть множе- ство разработок, которые доведены до конечного продукта. Их надо только заметить, поддержать и широко внедрить. Приве- дем только два примера. 27 Лепский В.Е. Эволюция представлений об управлении (методологический и фило- софский анализ) –М.: «Когито–Центр», 2015, 170 с. 45 Освоение космоса среди прочего принесло гораздо более точные и эффективные технологии измерения многих величин. До начала космической эры астрономы определяли положение Марса с точностью в 700 км. Однако для того, чтобы органи- зовать мягкую посадку космического аппарата на поверхность этой планеты, ее координаты надо определять с точностью в 700 м. Ученые и инженеры справились с этой задачей. Другими словами, если в традиционном машиностроении характерная относительная погрешность измеряемых величин составляет 10 -2 ÷ 10 -3 , то в космической отрасли – 10 -6 ÷ 10 -8 На кафедре метрологии и взаимозаменяемости МГТУ им. Н.Э. Баумана в научной школе профессора М.И.Киселёва по- казали, как эти космические технологии могут быть использова- ны для управления риском аварий множества различных техни- ческих систем, от электростанций до вертолетов. Важнейшей ча- стью большинства машин и механизмов являются валы, оси, ше- стерни, совершающие вращательное движение. Оказалось, что очень простой, надежный и дешевый датчик позволяет с «кос- мической точностью» определять неравномерность скорости вращения в данном узле. Это помогает объективно оценивать, в каком состоянии находится этот узел, и не нуждается ли он в за- мене. И, что еще более важно, изменение этой величины помога- ет определить, когда система входит в предаварийное состояние. Это позволяет отключить ее, не доводя дело до катастрофы. На территории России находится около 50 тысяч опасных объек- тов и 5 тысяч особо опасных. Аварии на них или террористиче- ские атаки могут привести к большим человеческим жертвам и огромным материальным потерям. В 2000-м году в ходе работ по управлению рисками была поставлена задача обеспечения по- стоянного эффективного мониторинга этих объектов. К настоящему времени в корпорации РКС (Российские кос- мические системы) созданы, апробированы и в ограниченном объеме внедрены подобные технологии. Их идея очень проста – на каждом объекте стоят датчики, которые каждые 10 секунд оценивают состояние объекта (например, превышение предель- но допустимых концентраций (ПДК) имеющихся ядовитых или вредных веществ, или целостность объекта и т.д.). Они связы- ваются со спутником, который передает их в соответствующий ситуационный центр. В зависимости от получаемой информа- ции и, исходя из заранее построенных математических моделей, Государственное управление рисками природных и техногенных катастроф и социальной нестабильности 46 Цифровая экономика: мифы, реальность, перспектива принимаются необходимые меры по предотвращению развития аварийных ситуаций. Имеющиеся технические возможности системы позволяют обеспечить дистанционный мониторинг опасных объектов. Од- нако, в настоящее время решение этой задачи наталкивается на организационные проблемы. Создание в масштабах страны автоматизированной системы мониторинга технологического состояния позволит существен- но снизить риск крупных техногенных катастроф. Компьютерная модернизация машиностроительного комплекса России В 2013 году, до введения западными странами санкций про- тив России, объем импорта превышал 300 млрд долларов – бюджет большого государства. Самый большой объём закупок за рубежом приходился на станки и транспортные средства. Советский Союз был индустриальной державой с отлично развитым станкостроительным комплексом – основой маши- ностроения. Следующим шагом должны были быть автомати- зация и роботизация машиностроительного комплекса. Однако тенденции развития машиностроения оказались другими. Здесь можно обратиться к работе А.И. Гражданкина и С.Г. Кара-Мурзы, оперирующих данными Росстата 28 . «Особо надо сказать о производстве станков высокой и особо высо- кой точности, а также станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Это – технологически наиболее передо- вая отрасль станкостроения. В 80-е годы она быстро развива- лась, так что к концу десятилетия в РСФСР 23% выпускаемых металлорежущих станков были снабжены ЧПУ, а 11% относи- лись к категории станков высокой и особо высокой точности. Это производство понесло самый большой ущерб… Если в 1990 г., в СССР было выпущено 16,7 тысяч станков с ЧПУ, то в 1996–1999 гг. их выпуск составлял по 100 штук в год – в 167 раз меньше. В 2000 г. производство таких станков увеличилась в 2 раза (увеличилось на сотню штук) – и соста- 28 Гражданкин А. И, Кара-Мурза С. Г. Белая книга России: строительство, перестройка и реформы: 1950-2012 гг. – М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ» – с. 225-226. 47 вило 200 станков. В 2001 г. было выпущено 257 станков с ЧПУ, а потом снова произошел спад, в 2010 г. – 129 токарных стан- ков с ЧПУ и 25 обрабатывающих центров, агрегатных и мно- гопозиционных (многооперационных) станков для обработки металлов, в 2011 г. – 195 и 14 станков. Следует подчеркнуть, что речь идет не просто об уменьше- нии числа выпускаемых станков с ЧПУ, но и о том, что более на- укоемкое производство оказалось подорванным в наибольшей степени. Аналогично, доля станков высокой и особо высокой точности в общем объеме производства металлорежущих стан- ков упала с 22,8% (1989 г.) до 1,3% в 1999 году. В результате реформы была разрушена важная наукоемкая отрасль машиностроения, предназначенная для разработки автоматических и полуавтоматических линий для метал- лообработки и машиностроения. К 1985 г. отечественная про- мышленность вышла на уровень производства 754 комплектов линий, максимума их выпуск достиг в 1987 г. (802 комплекта), а с 1991 г. началось обвальные снижение выпуска, в 278 раз к 2009 г. (с 2009 г. этот показатель Росстатом не публикуется)». В действующей парадигме: «Всё, что будет надо, купим, продав нефть и газ» – есть, как показала жизнь, несколько недостатков. – Любая продукция, в которой мы остро нуждаемся (и, тем более, станки) будет продаваться нам втридорога. – Чтобы сохранить конкурентные преимущества (с санкци- ями или без санкций) самые современные или перспективные станки нам продаваться не будут. – Импорт делает «прозрачными» нашу промышленность в целом и оборонной комплекс, в частности. Множество станков подключены к интернету и нашим рабочим запрещено его от- ключать, ремонтировать, модифицировать. Иначе они выходят (или их выводят) из строя. – Импорт сажает нашу промышленность на «технологиче- скую иглу», в том числе в части обновлений программного обе- спечения, измерительных приборов и т. д. – Происходит деградация отечественного инженерного кор- пуса и блокируется возможность собственных разработок. И здесь компьютерная модернизация может помочь россий- скому машиностроению выйти из той институциональной ло- вушки, в которой мы оказались. Компьютерная модернизация машиностроительного комплекса России 48 Цифровая экономика: мифы, реальность, перспектива В нашей стране были выполнены пионерские работы в об- ласти робототехники и компьютерного зрения 29 . Но, как это ча- сто бывает в экономике, основную прибыль получают не те, кто придумал новое, воплотил его в работающее изделие, и даже не те, кто произвёл, а те, кто смог наилучшим образом использо- вать появившиеся возможности (очень часто не в той области, для которой это первоначально задумывалось; иногда этот эф- фект называют «успех по касательной»). Роботы пока являются сложной и дорогой техникой, тре- бующей квалифицированного обслуживания. И, может быть, проще, как Форду, разделить сложную работу на множество мелких операций и сэкономить, наняв дешевую рабочую силу? Во многих странах и отраслях промышленности эта логика не работает. Причин несколько. – Роботы могут работать больше и интенсивнее, чем люди, и работать в более сложных условиях. – Роботы могут совершать операции, недоступные для людей. – Роботы могут вывести продукцию на иной, гораздо более высокий уровень качества. В этой области компьютеры сыграли очень важную роль – сложность, точность скорость, огромный объем необходимых из- мерений удалось перевести на программный уровень, обходясь при этом достаточно простыми манипуляторами и не привлекая в случае штатной работы человека. И тут цифры говорят сами за себя. В 2016 году на производстве работало 1824 тысячи роботов. В 2015 году они были распределены по отраслям так: автомо- бильная промышленность – 623,1 тыс., энергетика – 328,6 тыс., металлообработка – 160,9 тыс., химия и переработка пластика – 150,9 тыс., пищевая промышленность – 51,2 тыс. Производство промышленных роботов растет на 13% в год. Казалось бы – вот оно, магистральное направление цифровой экономики… На графике 18 представлено число роботов на 10 тысяч ра- ботающих в разных странах. Средняя величина по миру состав- ляет 69 роботов на 10 тыс. работающих. К сожалению, в России их… только два. На международных конференциях нашу стра- ну иногда называют родиной робототехники без роботов… 29 Платонов А.К. Проблемы и перспективы робототехники // Будущее прикладной мате- матики / Под ред. Г.Г. Малинецкого. – М.: Едиториал УРСС, 2005. – c. 315–344. 49 Рис. 18. Число роботов на 100 тыс. работающих В Программе высказывается большая обеспокоенность судь- бой людей, которых роботы «вытеснят» из производства. Однако данные по автомобильной промышленности США и Германии показывают, что пока ситуация обратная. Чем больше роботов внедряется, тем больше рабочих мест возникает. В частности, в автомобильной промышленности США с 2010 по 2015 год было установлено 80 тыс. новых роботов и принято на работу 200 ты- сяч рабочих. Это связано с увеличением спроса на продукцию, которая дешевеет по мере автоматизация производства 30 Еще одна технология, которая может оказаться очень важной и полезной для возрождения отечественного машиностроения. Это 3D-принтеры, позволяющие послойно печатать множество различных деталей, компьютерные образы которых имеются. Нынешние недостатки этой технологии очевидны: – высокая стоимость (для ряда стандартных изделий в ме- таллообрабатывающей промышленности то, что произведено с помощью 3D-принтеров, оказывается в тысячу раз дороже); 30 Роботы вместо рабочих // Русский репортер. 2017, 27 февраля-13 марта, с. 48–49. Компьютерная модернизация машиностроительного комплекса России 50 Цифровая экономика: мифы, реальность, перспектива – низкая производительность (в 2023 году специалисты надеются вывести ее на уровень 80 кубических см за час на один принтер). Однако потенциал и перспективы развития этой техно- логии представляются очень большими. К ее достоинствам можно отнести: – высокую точность создаваемых объектов; – большое разнообразие материалов, которые могут быть использованы при печати – от титанового порошка до клеток, с помощью которых можно «выращивать» ткани организмов – и, соответственно, огромное количество изделий, которые могут быть созданы; – экологичность – по оценке экспертов при традиционных технологиях металлообработки 98% вещества, добываемого из земли, идет в отходы или в промежуточное потребление. При использовании 3D-принтеров пропорция обратная. – многие перспективные изделия принципиально не могут быть отлиты, обточены или собраны – их можно только вырастить. Интересный опыт использования 3D-принтеров накоплен на Воронежском заводе сельскохозяйственных машин. Боль- шой проблемой, особенно сейчас, являются запасные части для импортных станков. Комплектующие могут идти неделями, и подолгу лежать на таможне, даже если производитель готов их поставить. Оказалось, что во многих случаях проще и выгоднее «выращивать» необходимые запчасти на 3D-принтерах или ис- пользовать последние при изготовлении литейных форм. Казалось бы, в контексте «цифровой экономики» в России следовало бы наладить свою линейку 3D-принтеров, тем более, что эта отрасль сравнительно недавно начала развиваться, и мы ещё не успели далеко отстать. Разумеется, это только несколько примеров того, как ком- пьютеры в машиностроении могут помочь «обогнать, не дого- няя». Таких возможностей очень много. Важно, чтобы они не были упущены. |