Научное приборостроение в зеркале времени

Введение

Пристальное внимание органов управления и научной общественности к проблемам обеспечения исследовательских организаций современными техническими едствами(научным оборудованием) закономерно и более чем своевременно. Производство научного оборудования, прежде всего научных приборов, сегодня первенствует в иерархии производства средств производства вообще. Мировой рынок научных приборов в 2022 г. составил $28,18 млрд и по прогнозу в 2030 г. достигнет $34,05 млрд [1]. Россия занимает в этой области более чем скромное место, не соответствующее ее экономическому и научному потенциалу, а тем более критериям технологического суверенитета. Позиции отечественного научного приборостроения дореформенного периода в значительной мере утрачены. Зависимость от импорта научных приборов, усиленная экономическими санкциями, возросла до абсолютно неприемлемой величины. «По официальным данным, доля импортного научного оборудования на российском рынке достигла в 2022 г. 93%» [2].

Возрождение научного приборостроения предполагает анализ дореформенного и современного его состояния, прежде всего масштабов и структурных характеристик его трансформации в условиях рынка. Прямая количественная оценка этих перемен осуществима лишь в ограниченных объемах за недостатком статистических данных, но вполне реальна косвенная оценка по изменениям в годы реформ в количестве, структуре и видах деятельности организаций, разрабатывавших и производивших средства труда для научных исследований и разработок (ИР). В статье предпринята такая попытка на основе анализа состояния совокупности соответствующих организаций, подведомственных до реформ Министерству приборостроения СССР, и приборостроительных организаций академии наук. Использованы данные аудиторских проверок 2022-2023 гг. Прослежены сопутствующие сдвиги в структуре технической базы науки. Рассмотрены направления и мероприятия реализуемой политики в области научного приборостроения и сформированы рамочные предложения по ее содержанию.

Актуальность темы статьи обусловлена необходимостью анализа состояния научного приборостроения и технической базы науки. Требуется оценка количественных и структурных изменений в этих сферах, вызванных начальными условиями разработки программы их развития, экономическими реформами и внешнеэкономическими санкциями.

Изученность проблемы: исторические аспекты развития научного приборостроения, его соответствие запросам науки, импортозависимость и предпринимаемые меры по его возрождению представлены в работах таких исследователей, как: Шкабардня М.С., [5], Боровик Г.Н. [3], Кузнецова И.А., Кузнецова Т.Е., Мартынова С.В., Суслова А.Б., Калюжный К.А., Мендели Л.Э., Лущекина Е.В. [8], Моисеенко В.Е., Васин А.А., Костенко А.В., Поздняков Ю.О., Рамазанов Х.А. [7], Неймарк В.М., Пустовойт В.И. [4] и др.

Цель исследования состоит в оценке количественных и структурных сдвигов в научном приборостроении за 1985-2022 гг. и сопредельных изменений в технической базе науки, с тем чтобы обозначить проблемы в восстановлении потенциала этих сфер. При проведении исследования использовались исторический подход и методы функционального, структурного и статистического анализа.

Специфика ИР и особенности производства научных приборов

Специфика ИР как вида деятельности определяет и особенности научного приборостроения — структуру приборов, масштабируемость производства, обновляемость номенклатуры. Если целью материального производства является преобразование вещества природы в предметы потребления, то в научных исследованиях это получение знаний о структуре, составе и свойствах веществ и материалов. Научные приборы являются главной составляющей научного оборудования, объединяющего машины и устройства, предназначенные и непосредственно используемые для проведения ИР. «Классификатор научного оборудования» [1] содержит пять классов, из которых собственно научные приборы входят в классы 02 (оборудование для изучения и измерений), 03 (аналитическое) и 04 (специализированное и уникальное). В целом научное оборудование включает более тысячи видов, а приборный парк исследовательских лабораторий — десятки тысяч наименований приборов. Множественность видов и типов научного оборудования обусловлена спецификой самого объекта исследований - мира природы. Каждый из структурных уровней организации материи (макро-, мезо- и микро-) характеризуется бесконечным многообразием видов, состава и свойств веществ и материалов, процессов их взаимодействия и превращения. Неисчерпаемость мира природы раскрывается по мере расширения фронта научных исследований и, соответственно, нарастания неопределенности в наших представлениях о природных явлениях и процессах. Тем самым обусловливается неопределенность результатов, длительности и стоимости ИР, а также принципиальная неповторяемость работ. Это, в свою очередь, означает, а практика подтверждает, что потребные для выполнения ИР материальные ресурсы, в том числе технические средства, зачастую не могут быть определены заранее с точностью более 55% (по числу позиций).

Если в производстве предметов потребления в развитых странах спрос инициируется производителями, то в производстве научных приборов он изначально формируется в сфере фундаментальных исследований как результат научных гипотез и теорий, обретающих форму новых методов исследований, овеществляемых в макетных и опытных образцах.

Особенности ИР транслируются в сферу научного приборостроения через номенклатуру выпускаемых технических средств и масштабы производства тех или иных видов приборов. В целом это производство малосерийное — средний размер серии составляет немногие десятки единиц. Но в силу высокой общности некоторых методов исследований существует и среднесерийное производство (например, спектрометров или электронных микроскопов) на специализированных предприятиях. Упрощая картину, можно сказать, что в СССР наиболее масштабируемый выпуск научных приборов был реализован на предприятиях Минприбора, где производилось около 2/3 их общего объема при среднем уровне специализации заводов порядка 20%. Приборы для собственных нужд разрабатывали и изготавливали еще более 20 министерств и ведомств, а сугубо специфические средства измерений и анализа — конструкторские и производственные подразделения научных организаций.

География научного приборостроения отнюдь не свидетельствовала о монополии Российской Федерации в области разработки и изготовления технических средств для ИР. Напротив, в ряде направлений здесь доминировали другие республики. Так, в области разработки и производства электронных микроскопов и масс-спектрометров лидером был завод «Электрон» (г. Сумы), радиоспектрометров — ПО «Микроприбор» (г. Львов), газовых анализаторов — НПО «Аналитприбор» (г. Киев), жидкостных анализаторов — НПО «Аналитприбор» (г. Тбилиси). А вот головные академические организации научного приборостроения создавались большей частью на территории Российской Федерации. В состав АН СССР входили НИИ аналитического приборостроения (ИАП), ряд приборостроительных ФГУПов, СКБ уникального приборостроения (с 2000 г. — НТЦ УП РАН). В академических организациях производилось лишь 4% общего объема научных приборов, но АН СССР была главным генератором научных идей и, соответственно, новых методов исследований; здесь выполнялось более половины конструкторских разработок.

Совет по научному приборостроению при Президиуме АН СССР (1965-1991 гг.) осуществлял экспертизу технических заданий на разработку новых научных приборов и участвовал в подготовке планов развития научного приборостроения в академии и стране в целом [3].

Научное приборостроение как специализированное направление (подотрасль) производства интенсивно развивалось с конца 1950-х гг. Благодаря директивному планированию, государственному финансированию и настойчивым инициативам сообщества ученых удавалось преодолевать неприятие серийными заводами специфических запросов науки, но далеко не в полной мере. Объективные обстоятельства и субъективные факторы периодически тормозили или даже прерывали процесс становления отечественного научного приборостроения. Потому дефицит научных приборов сопутствовал всей истории российской науки.. Так, первое производственное подразделение («инструментальная палата») Российской академии наук, созданное в 1726 г., было ликвидировано в 1848 г. из-за финансовых трудностей. Только в 1936 г. оно возродилось в виде механических мастерских Техснаба АН СССР (затем — Центракадемснаба). Но они были столь маломощны, что заявки академических институтов в 4-5 раз превышали возможности их конструкторского отдела. Технический проект института-завода точного машиностроения, разработанный по инициативе академика С.И. Вавилова и призванный ликвидировать зависимость от импорта приборов, был в 1938 г. отклонен Президиумом АН СССР опять-таки из-за недостатка средств [4]. Стремительное расширение сети научных организаций в 1950-е и 1960-е гг. сопровождалось и развитием научного приборостроения, дефицит уменьшался, но сохранялся, так что в конце 1980-х действовавшие мощности покрывали лишь 1/3 спроса. В 1986 г. уходящей властью была предпринята масштабная попытка преодолеть этот разрыв. Резко увеличились расходы на ИР, был организован МНТК «Научные приборы», включивший в себя Научно-техническое объединение АН СССР и ряд предприятий Минприбора, объемы производства научных приборов планировалось увеличить за 1986-1990 гг. вдвое, а к 1995 г. вчетверо [2]. Достигнутые ранее темпы роста производства аналитических приборов в системе Минприбора свидетельствуют о реальности этих планов. Но реформы свели все предпринятые усилия на нет.

Научное приборостроение в условиях трансформационного кризиса

За отсутствием репрезентативных статистических данных по объемам и номенклатуре производства научных приборов мы полагаем, что масштабы потерь, понесенных им после 1990 г., можно оценить по изменениям, произошедшим в структуре, видах деятельности и самом существовании организаций, изготавливавших научные приборы. По сложившейся специализации научное приборостроение в системе Минприбора СССР было сосредоточено главным образом в пяти всесоюзных промышленных объединениях (ВПО) [5].

С распадом СССР Минприбор было ликвидировано. Более половины приборостроительных организаций упомянутых ВПО оказалось за границей (табл. 1), причем часть из них была ликвидирована, в том числе Сумской завод электронных микроскопов.

Таблица 1

Распределение приборостроительных организаций между республиками СССР, ед.

Состояние большинства российских предприятий, как свидетельствуют данные аудиторских проверок 2022-2023 гг., кардинально изменилось: из 63 предприятий, действовавших в 1985 г., лишь 32 сохранили вид деятельности, причем 13 из них сжались до размеров малых и даже микропредприятий. 21 предприятие ликвидировано, а 10 изменили вид деятельности (табл. 2).

Таблица 2

Характеристики российских предприятий приборостроения, ед.

Сохранение вида деятельности отнюдь не означает сохранения объемов производства. Из 32 таких предприятий в 2022 г. лишь 11 демонстрировали «огромные» и «большие» масштабы деятельности, еще 8 — «существенные» и «заметные», а 13 деградировали до уровня малых предприятий. И, как правило, организации, сумевшие удержаться в группе значимых производств, достигли этого за счет переориентации на нужды крупных компаний.

Проиллюстрируем это на примере отдельных предприятий, входивших в состав рассматриваемых ВПО.

ВПО «Союзаналитприбор»:

- АО «ИЦ Буревестник» (СПб) сохранило огромный масштаб деятельности за счет заказов АК «Алроса»;

- СПО «Аналитприбор» (г. Смоленск) также сохранило огромный масштаб деятельности преимущественно за счет заказов НПО «Нижнекамскнефтехим»;

- НПАО «Научприбор» (г. Орел) утратило более 90% работников;

- ВНИИхром сократил выпуск малогабаритного аналитического оборудования в сто раз.

ВПО «Союзнаучприбор»:

Здесь сохранили вид деятельности только предприятия, выпускающие приборы из стекла и фарфора, тогда как ГСКБ теплофического приборостроения (СПб) и СКБ геофизической аппаратуры (Москва) ликвидированы.

ВПО «Союзэлектроприбор»:

Из 8 российских предприятий 3 демонстрируют значительный масштаб деятельности. Но некогда бывший флагманом приборостроения в стране Краснодарский завод измерительных приборов ЗИП перешел в разряд малых предприятий (1991 г. — 12 тыс. работников; 2022 г. — 61 чел.).

Существенно иной характер носили перемены в приборостроении академии наук. Прежде всего, основные разработчики и производители приборов в АН СССР были в юрисдикции РСФСР и потому естественно вошли в состав РАН. Лишь один из приборостроительных ФГУПов (Оптико-конструкторское бюро океанологической техники РАН) находится в состоянии банкротства. Остальные ФГУП сохранили масштабы деятельности благодаря переориентации на спрос крупных корпораций и, соответственно, преобразованы в последние годы в акционерные общества. Доля же академических НИИ в общем объеме их продукции упала до нескольких процентов, а разработки приборов для НИИ РАН практически прекратилось [6]. В то же время организации РАН, специализирующиеся на исследованиях и разработках в области научного приборостроения (ИАП РАН, НТЦ УП РАН), сохранили свой профиль, хотя масштаб их деятельности аудит оценил как «скромный».

Приведенные данные говорят о кратном сокращении производства научных приборов после 1990 г., и прежде всего аналитических приборов. Между тем мировой опыт свидетельствует, что аналитическое приборостроение является ведущей подотраслью научного приборостроения в целом: «На лабораторные аналитические приборы приходится основная доля научных приборов» [1].Однако ,как показала инвентаризация технической базы отечественной науки, проведенная в 2019 г., в структуре научного оборудования аналитические приборы (класс 03) не занимают первого места (табл. 3).

Таблица 3

Функциональная структура научного оборудования, 2018 г., %

Аналитические приборы имеют самые низкие показатели воспроизводства и наихудшую возрастную структуру (табл. 4), несмотря на преобладание в их парке импортной техники.

Таблица 4

Показатели воспроизводства научного оборудования, 2018 г., %

При этом количество импортных спектрометров ядерно-магнитного резонанса, масспектрометров, спектрометров парамагнитного резонанса превышает количество отечественных приборов в 3-5 раз [7].

Выводы

Как показал анализ ВПО Минприбора, производивших научные приборы, из 63 предприятий лишь 19 сохранили вид деятельности, а также заметные или более значительные объемы производства, что заставляет предположить, что общие потери составили до 2/3 выпуска конца 1980-х гг. Но с учетом того, что в среднем специализация предприятий на производстве научных приборов составляла около 20%, эту цифру следует увеличить. Объемы же выпуска научных приборов приборостроительными ФГУП РАН сократились до ничтожных величин.

Причины этого явления известны: кризис высокотехнологичных производств, низкая масштабируемость производства научных приборов, недофинансирование науки и т.п. Но существуют и более глубокие причины технологического отставания — это причины исторического и идеологического характера. Последние очевидны уже по негласной (хотя и муссируемой в дореформенные годы маститыми учеными) установке «догонять не догоняя». Или по забвению непререкаемого принципа воспроизводства жизни — сохранению ее генофонда (будь то семенной фонд в земледелии или сержантский состав в армии). Меры, предпринимавшиеся после 1990 г. для сохранения научного потенциала, были малоэффективны, а предпосылки технологического подъема не были созданы. Научная общественность сознавала такую необходимость и выступала с предложениями о формировании стратегического эшелона развития, призванного в условиях кризиса создавать эталонные производства будущего. Но эти предложения не были услышаны.

Попытки изменить ситуацию начались лишь с 2015 г., когда в рамках ФАНО был возрожден Совет по научному приборостроению, проведены две научно-практические конференции (2016 и 2018 гг.) и даже разработана «Программа научного приборостроения в организациях, подведомственных ФАНО России, на 2018-2020 гг.» [8]. Хотя программа носила рекомендательный характер, а ее финансирование не предусматривалось, уже сам факт ее формирования, как и коллабораций разработчиков и изготовителей научных приборов, подготовили почву для последующих инициатив. В 2021 г. в полтора раза увеличены капитальные затраты на оборудование для ИР. В ноябре 2022 г. создан консорциум «Научное приборостроение» с участием ведущих национальных исследовательских университетов, «Сколтеха», «Агентства по технологическому развитию» и ВНИИ оптико-механических измерений при Росстандарте. В планах консорциума разработка к 2024-2025 гг. документации для серийного производства 15 наиболее дефицитных приборов, а к 2030-му — более 100 видов научного оборудования. Минобрнауки разработало соответствующую программу в формате Федерального проекта «Развитие отечественного приборостроения гражданского назначения для научных исследований». Предусмотрено финансирование программы объемом около 4 млрд. руб. в год. В июне 2023 г. завершен прием анкет-предложений по разработке научных приборов для включения в этот проект. Речь идет опять-таки о наиболее востребованных приборах, о планомерном снижении зависимости от импорта ключевых узлов и компонентов, расширении номенклатуры выпускаемых изделий.

Но за всем этим не просматривается намерения воссоздать систему производств научного оборудования, обеспечивающую в условиях рынка удовлетворение специфического спроса научных организаций. Видимо, мы вновь сталкиваемся с ситуацией, когда тактические цели превалируют над стратегическими.

[1] Утвержден приказом Минобрнауки РФ от 29 июля 2016 г. №925.

[2] Вестник Академии наук СССР. 1986. №11. С. 11.