Анализ инновационной деятельности российских предприятий в области передовых производственных технологий

1.2Национальный исследовательский университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия ,

Введение . В течение последних десятилетий борьба за конкурентное преимущество в производстве продукции на основе увеличения производительности процесса привела к тому, что в некоторых отраслях был почти достигнут ее максимум, а запросы потенциального потребителя инновационной продукции изменились в сторону повышения степени индивидуализации при сохранении доступного уровня цен (Baykasoglu et al., 2004). Во многих сферах экономики началась массовая кастомизация продукции, при которой заказчик активно участвует в процессе проектирования необходимого ему товара. Усложнение производства приводит к сокращению времени выхода товара на рынок, уменьшению объемов складских запасов, времени их хранения и количества единиц создаваемой продукции, а всеобщая цифровизация технологических процессов заставляет компании внедрять передовые методы производства, чтобы оставаться конкурентоспособными¹.

Потенциал, заложенный в передовых производственных технологиях, активизировал процессы выведения инноваций на ключевые позиции в государственных программах как в развитых странах, так и в развивающихся (Stornelli et al., 2021). В современных геополитических условиях Правительство и Президент нашей страны стимулируют переход на технологическую независимость, достижение полного технологического суверенитета, перед крупнейшими компаниями поставлена задача по завоеванию лидерских позиций на глобальных технологических рынках (Афанасьев, 2022; Развитие отдельных высокотехнологичных направлений…, 2022). Особое внимание в данной ситуации уделяется так называемым сквозным цифровым технологиям, характеризующимся высокой производительностью и эффективностью, применяющим актуальные технические средства и способы работы (Силкина и др., 2022). Их создание и внедрение с использованием принципов государственно-частного партнерства должны позволить отечественным компаниям и корпорациям увеличить скорость адаптации к глобальным трендам, повысить энергетическую эффективность, справиться с возникающим дефицитом ресурсов, а также обеспечить выпуск инновационной продукции на их основе.

При этом на сегодняшний день Правительство выделяет шесть основных технологических направлений среди сквозных технологий, одним из которых являются новые производственные технологии2. В их основе лежат передовые производственные технологии, в состав которых входят аддитивные технологии и быстрое прототипирование3. Эти технологии позволяют производить изделия с улучшенными свойствами и более сложной конструкцией, которую ранее невозможно было изготовить из-за технологических ограничений4. Для их успешного внедрения в разные сферы экономики в июле 2021 г. была принята Стратегия развития аддитивных технологий в Российской Федерации на период до 2030 г.5 Со стороны государства развитие аддитивного производства курирует Министерство промышленности и торговли, координатором действий назначена ГК «Ростех», где ответственность за разработку и создание аддитивного оборудования возложена на АО «Центр аддитивных технологий», а функции отраслевого интегратора по направлению «аддитивные технологии», объединяющего деятельность предприятий в этой отрасли, – на созданную в структуре одной из дочерних компаний ГК «Росатом» организацию «Ру-сАТ». Она курирует проектирование и организацию производства 3D-принтеров, аддитивных порошков, комплектующих, программного обеспечения сторонними организациями, помогая им объединяться в консорциумы, а также предоставляет услуги по 3D-печати и координирует работу предприятий госкорпорации (Юрасёв, 2015). Подтверждением активных действий по этой программе является соглашение о намерениях между Правительством Российской Федерации и бизнесом в целях развития высокотехнологичного направления «Технологии новых материалов и веществ», подписанное министром промышленности и торговли Д. Мантуровым и генеральным директором ГК «Росатом» А. Лихачёвым1. Также корпорация участвует в разработке методических рекомендаций по формированию систем управления запросами на внешние инновации в компаниях, реализующих программы инновационного технологического развития при Правительственной комиссии по модернизации экономики2.

Таким образом, анализ инновационной активности российских организаций, осуществляющих развитие субпередовых производственных технологий аддитивного производства, является актуальной задачей. Целью настоящего исследования выступает определение основных трендов инновационной деятельности отечественных предприятий в сфере аддитивного производства.

Методы и материалы исследования . В ходе исследований применялись такие общенаучные методы, как анализ, синтез, обобщение, индукция, а также методы патентной аналитики. Для анализа использовались данные из различных открытых информационных источников, включая национальные и международные базы патентной информации, а также аналитический продукт Questel Orbit. Для сокращения размера выборки и упрощения ее обработки анализировалась патентная документация, зарегистрированная за последние 20 лет, собранная в патентные семейства, группы документов, относящиеся к одному техническому решению.

Результаты . В рамках патентного исследования были определены ключевые технологические ниши, которые сейчас развиваются отечественными компаниями (рисунок 1). У этих охраняемых разработок существуют перспективы успешной коммерциализации.

Технология нанесения покрытий, покрытие, 3.23% п

Оптика, 3.23% I

Измерение, 3.23%

Двигатели, насосы, турбины, 3.23%

Управление, 3.23%

Компьютерная технология, 3.23%

Химическое машиностроение, 3.23% Анализ биологических материалов, 3.23% Текстильное и

Материалы, металлургия, 38.71%

бумагоделательное оборудование, 6.45%

Металлобрабатывающие станки, 12,9%

-Другое специальное оборудование, 16.13%

Рисунок 1 – Распределение патентных семейств портфелей ГК «Ростех» и ГК «Росатом»

в области аддитивного производства по технологическим кластерам3

Figure 1 – Distribution of Patent Families of Rostec and Rosatom Portfolios in the Field of Additive Manufacturing by Technology Clusters

Основной упор в патентовании решений, создаваемых в рамках инновационных проектов в области аддитивного производства, делается на разработку новых материалов и улучшение существующих свойств (материалы и металлургия – 38,71 %) за счет применения новых производственных технологий. Также отрасль нуждается в технологической оснастке и вспомогательном оборудовании для реализации производственных и сопровождающих процессов, об этом свидетельствует второе место в патентной активности, которое занимает категория «другое специальное оборудование», – 16,13 %. Замыкает тройку лидеров непосредственно само оборудование для аддитивного производства – 12,9 %, что позволяет надеяться на достижение импорто-замещения в данной отрасли через некоторое время.

В ходе исследования также была проанализирована динамика патентной активности корпораций (рисунок 2). Временной промежуток в 8 лет обусловлен средним сроком инновационного лага для данной отрасли.

Рисунок 2 – Динамика патентной активности ГК «Ростех» и ГК «Росатом» в области аддитивного производства

Figure 2 – Dynamics of Patent Activity of Rostec State Corporation and Rosatom State Corporation in the Field of Additive Manufacturing

Выявлено, что корпорации продолжают наращивать патентный портфель начиная с 2019 г., этому способствуют и разные программы экономического развития страны, а также увеличение интереса научного сообщества и промышленности к аддитивным технологиям. Всплеск активности в 2016 г. связан с выпуском ГК «Росатом» первого отечественного промышленного 3D-принтера для металлических материалов (самое востребованное направление в мире в данной сфере)1, который требовал соответствующих мер по правовой охране. При этом большинство запатентованных за последние 5 лет решений госкорпорации стараются продолжать охранять. Лишь для 4 % запатентованных решений по различным причинам прекращен режим правовой охраны. Для создания инновационных решений в области аддитивного производства корпорации часто прибегают к помощи вузов, финансируя их научные исследования. Подтверждением этого являются данные на рисунке 3 по распределению ведущих изобретателей, имеющих отношение к патентному портфелю корпораций.

Лидирующим вузом, взаимодействующим с корпорациями, является Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, активно продвигающий идеи развития и создания передовых производственных технологий, умных фабрик на основе использования аддитивного производства, в котором создан Центр компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ) по направлению «Новые производственные технологии» в результате победы в конкурсе на создание инфраструктурного центра НТИ по направлению «Технет» (передовые производственные технологии) в 2022 г.2 Среди других вузов-партнеров присутствуют материаловедческие технические заведения и подразделения РАН (МИСиС, ВИАМ, НИОХ СО РАН, НИИграфит), что подтверждает курс на разработку новых специальных материалов, пригодных для аддитивного производства в целях их дальнейшей сертификации и внедрения в производственные процессы.

Следует отметить, что в последнее время госкорпорации активно финансируют создание различного программного обеспечения для оборудования и технологического процесса аддитивного производства. Примером этого могут служить сразу несколько свидетельств, выданных им

Роспатентом в мае-июне 2023 г. Часть из них касались программ выращивания тел вращения при помощи 8-осевой установки для аддитивного производства (свидетельство № 2023618945), а часть – мониторинга текущего рабочего процесса 3D-печати, корректировки траектории движения рабочего инструмента (свидетельство № 2023618946) и управления в онлайн-режиме работой 3D-принтера (свидетельства № 2023661420, 2023661539, 2023661421). Эти программные продукты были разработаны совместно с СПбПУ и ООО «Эмзиор».

Рисунок 3 – Ретинг авторов-изобретателей в патентных портфелях ГК «Ростех» и ГК «Росатом» в области аддитивного производства

Figure 3 – Rating of Inventor Authors in the Patent Portfolios of Rostec State Corporation and Rosatom State Corporation in the Field of Additive Manufacturing

Выводы и рекомендации . Приоритетными проектами в сфере аддитивных технологий для российских корпораций становятся инновационные разработки, направленные на эффективное внедрение передовых производственных технологий, имеющих широкий спектр использования, включая создание персонализированных и серийных высокопористых остеоиндуктивных имплантатов, обладающих мультимодальным распределением пор и биоактивными покрытиями (ГК «Ростех» – 2020 г., ГК «Росатом» – 2021 г.). Согласно плановым показателям, доля инновационной продукции в выручке ГК «Ростех» за 2023 г. должна составить 53,7 %. Для этого необходимо разрабатывать в рамках проектов новые технические решения, ориентированные на усовершенствование и модернизацию продукции, чтобы затем, в этом же году, получить выручку от реализации инновационной продукции на сумму 1 519 млрд р. При осуществлении проектов НИОКР в качестве соисполнителей выступают компании из малого и среднего бизнеса. Для повышения эффективности деятельности в области инноваций в обозначенных корпорациях реализованы принципы открытых инноваций, внедрена система одного окна для обращений на официальных сайтах, а также для ответа на выставленные запросы на цифровой платформе Национальной ассоциации трансфера технологий.

Исследование наглядно демонстрирует направленность корпораций на обеспечение собственной независимости от зарубежного программного продукта. Такой подход не только соответствует концепции достижения технологического суверенитета, но и дает возможность создавать технологии, более адаптированные под потребности отечественного рынка. Другим важным трендом остается совершенствование разработанного отечественного оборудования и технологий, а также наращивание эффективного взаимодействия вузов и предприятий по созданию и внедрению технологий аддитивного производства в разные отрасли промышленности. Это не только приведет к увеличению производительности, но и позволит снизить вес изделий, сократить время на их изготовление, получить принципиально новые свойства, что в конечном счете обусловит снижение стоимости изготовления.