Обеспечение безопасности и устойчивого экономического развития машиностроения на отечественной технологической базе

ВВЕДЕНИЕ

В решении задачи обеспечения безопасности и устойчивого развития экономики России ключевую роль играет основная для машиностроения фондообразующая отрасль – станкоинструментальная промышленность. От организационно-технического уровня станкоинструментальной промышленности, выбранной стратегии ее развития во многом завсит возможность создания условий для обеспечения технологического суверенитета страны. Формирование отечественной технологической базы, существенное снижение импортозависимости рассматриваются как важнейшие задачи развития машиностроительного комплекса России. При этом среднесрочную динамику развития отечественной станкоинструментальной отрасли до 24 февраля 2022 года можно характеризовать как находящуюся в стагнацию.

Общий объем российского рынка станков по данным Ассоциации «Станкоинструмент» в 2021 году составил около 100 млрд. рублей. По данным Минпромторга России, российские производители изделий станкостроения занимают около 33% российского рынка (данные 2021 г.), при этом, доля импорта ключевых комплектующих в отечественных станках (шпинделя, систем числового программного управления, шарико-винтовых пар и направляющих) составляет 80 - 95% [16].

Основными потребителями изделий станкостроения в Российской Федерации выступает оборонно-промышленный комплекс (около 20% рынка) и иные предприятия машиностроения (в совокупности – до 80% рынка). [16] На долю наиболее сложного оборудования, включая высокоточные пятиосевые обрабатывающие центры, приходится около 15% импорта) [1,2].

К числу ключевых перспективных сегментов рынка, не освоенных отечественными производителями, но остро востребованных для обеспечения технологической безопасности стратегических отраслей, могут быть отнесены: [3,4,5,6]

• станки для ультрапрецизионной обработки;

• многокоординатные станки (обрабатывающие центры и агрегатные станки с ЧПУ);

• гибкие производственные линии и их компоненты;

• станки для обработки труднообрабатываемых материалов;

• станки для изготовления изделий из композиционных материалов;

• станки для изготовления крупногабаритных изделий;

• промышленные роботы;

• аддитивное оборудование и оборудование гибридного формообразования.

В Российской Федерации действует около 20 крупных и средних предприятий, занимающихся производством станков, машин и оборудования для обработки металлов и прочих твердых материалов.

Согласно утвержденной Распоряжением Правительства Российской Федерации от 5 ноября 2020 г. № 2869-р «Стратегии развития станкоинструментальной промышленности на период до 2035 года» (далее – Стратегия) инновационный сценарий развития отрасли предполагает достижение средних темпов прироста объемов российского производства станкоинструментальной продукции в размере 8% (до 2035 г.), базовый сценарий – 5% прироста объемов российского производства станкоинструментальной продукции в год. Таким образом, в условиях движения значений инфляции в сторону роста, реализация действующей стратегии предполагает скорее всего консервацию отрасли на уровне 2019 года. [2,3]

Не менее важным аспектом безопасности и устойчивого экономического развития является необходимость выполнения работ по актуализации нормативно-технической документации во многих отраслях, в том числе и для станкостроения. Для машиностроительных предприятий, (в т.ч. станкостроительных заводов), задействованных при изготовлении и поставке продукции для критически важных отраслей экономики страны, в том числе для различных отраслей машиностроительной промышленности необходимо учитывать тот факт, что средства производства, в частности, станочное оборудование таких предприятий, сегодня работает на максимальных режимах и с повышенной степенью износа. При этом предприятиями используются морально устаревшие стандарты по испытаниям, по обеспечению безопасной эксплуатации станков, не говоря об обеспечении соответствующих требований по экологической безопасности на машиностроительных предприятиях. Нарушение нормативных требований при эксплуатации станочного оборудования и отсутствие должной научно технической документации (далее – НТД) не обеспечивают поддержание заложенных в технических условий (далее – ТУ) станков требований по качеству обработки, оперативному ремонту, испытаниям и модернизации станочного парка указанных предприятий. В этой связи основными задачами работы по анализу состояния стандартизации в станкостроении государств-членов СНГ являются: [22,23,24]

- выявление на основе проведенного анализа полученных данных недостающие и морально устаревшие стандарты, применяемые в производстве станкостроительными заводами;

- разработка рекомендаций по формированию перечня первоочередных, особо востребованных, недостающих и морально устаревших стандартов.

Целью исследования является определение актуальных вызовов машиностроения и станкоинструментальной отрасли, направленных на обеспечение безопасности и устойчивого экономического развития машиностроения на отечественной технологической базе.

Методологической основой исследования являются системный анализ, метод экспертных оценок, сценарные методы прогнозирования.

Научной новизной исследования является разработка авторского методологического подхода к прогнозированию развития и спроса на готовые изделия на рынке продукции станкостроения, основанного на результатах анализа состояния и особенностей функционирования машиностроительной отрасли, отличительной особенностью которого является учет направлений обеспечения безопасности и устойчивого экономического развития машиностроительного комлекса на отечественной технологической базе.

Вопросам развития отечественной машиностроительной отрасли посвящены труды А.П. Кузнецова [9], Н.В. Романова [19], А.А. Афанасьева [16], В.В. Серебрянного [17], А.Ю. Пак [20], А.А. Коробач [14] и других. Но фокус внимания перечисленных ученых не затрагивал вопросы обеспечения безопасности и устойчивого экономического развития машиностроительной отрасли на отечественной технологической базе.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1. Актуальные вызовы отрасли

А) Санкции закрывают возможность линейного развития станкостроения на базе приобретения критических комплектующих за рубежом

В настоящее время действовавшие ранее ограничения на экспорт в Российскую Федерацию высокотехнологичного оборудования двойного назначения дополнились фактической блокировкой поставок критических запасных частей и комплектующих, инструмента, приостановкой работы иностранных станкостроительных предприятий на территории страны и^, прекращением инвестиций в развитие инфраструктуры в России [2,3,8,]

В сложившейся ситуации ключевым вызовом стало создание с нуля цепочки поставщиков критических комплектующих и современных станкостроительных заводов, имеющих возможность обеспечить полноценное импортозамещение в ключевых рыночных нишах, влияющих на технологическую безопасность стратегических отраслей, в первую очередь, ОПК. Подготовка целевых программ развития машиностроительной отрасли должна быть синхронизирована с актуализацией «Стратегии развития станкоинструментальной промышленности на период до 2035 года (утв. распоряжением Правительства Российской Федерации от 5 ноября 2020 г. №2869-р)» [2,3], предусматривающей инерционный сценарий развития отрасли и не учитывающей радикальные изменения внешнеполитических и экономических условий.

Б) Отсутствие серийного производства средств автоматизации делает невозможным создание в стране конкурентоспособных машиностроительных предприятий

В настоящее время сложилось критическое отставание Российской Федерации от стран-лидеров в области роботизации. Согласно данным по показателю «количество внедренных промышленных роботов на 10000 сотрудников промышленных предприятий» Российская Федерация не входит в первую двадцатку стран, уступая, в частности, Турции, Греции и Аргентине. При этом отставание от стран-лидеров по объемам роботизации, на которые в 2020 году пришлось 76% внедрений (Китая, Япония, США, Южная Корея, Германия), составляет 20 и более раз [1,2,3].

В частности, показатель плотности роботизации (количество роботов на 10 тысяч рабочих мест) в Российской Федерации составляет 6 роботов при среднемировом показателе на уровне 113 роботов [5,3].

Несмотря на разработку на уровне отраслевых сообществ и органов исполнительной власти отдельных стратегических документов по направлению роботизации, сегмент промышленной робототехники не включен в контур развития технологических средств машиностроительного производства.

Низкий уровень автоматизации российских предприятий, непосредственно связанный с внедрением в технологический процесс станков с ЧПУ и роботов, становится системным барьером для осуществления цифровой трансформации и, соответственно, обеспечения конкурентоспособности российского машиностроения. [11,12]

В) Текущее состояние научно-технологической и производственной инфраструктуры отрасли не позволяет кратно нарастить объемы производства технологического оборудования и обеспечить освоение новой продукции

Обеспечение импортонезависимости в критических нишах станкоинструментального производства и комплектующих ограничено практически полным отсутствием научно-технологической и экспериментально-производственной базы.

Для иллюстрации необходимого объема интеллектуального капитала может быть рассмотрен пример СССР, находившийся в тройке мировых лидеров по производству станков. В 1991 г. головным центром научно-технологического развития отрасли выступал Всесоюзный экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков («ЭНИМС»), в состав которого в том числе входил экспериментальный завод «Станкоконструкция» [12,13]. Ключевую роль в проектировании станкостроительных заводов играл специализированный НИИ «ГИПРОСТАНОК». Общее количество работников, обеспечивавших отраслевые НИОКР и отработку технологий станкоинструментальной отрасли, составляло около 20 тыс. человек.

В настоящее время фактически единственным центром отраслевых НИР является МГТУ «СТАНКИН», прикладные ОКР локализованы на крупных станкостроительных предприятиях, их совокупный объем по экспертным оценкам не превышает 200 млн. руб. в год. [1,15]

В настоящее время станкоинструментальная отрасль в своем развитии отталкивается от текущих потребностей заказчиков. Отсутствуют механизмы получения обратной связи о долгосрочной потребности в проведении отраслевых НИОКР, основанные на анализе облика конечных изделий, предполагаемых к производству в отраслях – потребителях [17,16].

Раскоординированность, изолированность друг от друга стадий процесса создания технологических средств машиностроительного производства является важнейшим вызовом, препятствующим росту объемов импортонезависимого выпуска технологического оборудования.

Г) Текущий уровень развития отраслевого кадрового потенциала недостаточен для обеспечения форсированного роста станкоинструментальной отрасли

Совокупная годовая потребность крупных и средних станкостроительных предприятий в кадрах с высшим образование составляет около 500-600 человек в год (данные экспертных опросов, МГТУ «СТАНКИН», 2022-2023гг.) [17,18].

В условиях низкой рентабельности (по экспертным оценкам – от 6 до 10%) и сложного финансового состояния отечественных станкостроительных предприятий, эти предприятия не являются наиболее привлекательными работодателями. Уровень заработной платы в станкостроении и в машиностроении в целом соответствует средним значениям в регионах присутствия.

Долгосрочное кадровое планирование (на 2 года и более) осуществляет лишь около 20% станкостроительных предприятий, наибольший дефицит в кадрах предприятия испытывают по направления высшего образования «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительного производства», «Мехатроника и робототехника», «Технологические машины и оборудование», «Информатика и вычислительная техника» (данные экспертного опроса МГТУ «СТАНКИН», 2022 г.). Механизмы целевого обучения практически не используются отраслевыми предприятиями ввиду дефицита средств на подготовку и развития персонала.

Таким образом, можно отметить, что отсутствие многоуровневой системы развития компетенций кадров для машиностроительной и станкоинструментальной отраслей, а также планирования финансовых ресурсов предприятий для инвестиций в обучение и развитие кадров является стоп-фактором для не только устойчивого развития отрасли, но и безопасности функционирования машиностроения.

2. Сценарное планирование развития машиностроительной и станкоинструментальной отрасли

Радикальное изменение внешнеполитических и экономических условий требует пересмотра инерционных сценариев отраслевого развития, обозначенных в Стратегии развития станкоинструментальной промышленности на период до 2035 года.

Инновационный сценарий развития отрасли до 2030 года будет характеризоваться: [19,20]

1. Общим ростом спроса, вызванным необходимостью ускоренного импортозамещения в различных секторах машиностроения, не менее чем на 10% в год (в натуральном выражении);

2. Захватом отечественными производителями технологического оборудования 50% российского рынка, в первую очередь, благодаря работе в наиболее критических нишах прецизионного, гибридного, специального станкостроения) и расширением экспорта до объемов не менее 10% от общего выпуска в натуральном выражении.

Реализация инновационного сценария создаст дополнительную потребность в подготовке отраслевых кадров с высшим образованием в объеме не менее 1500 человек ежегодно. Совокупный ежегодный объем отраслевых НИОКР к 2030 году составит не менее 5 млрд. рублей (в ценах 2021 года).

Базовый сценарий развития отрасли до 2030 года будет характеризоваться: [3]

1. Общим ростом спроса, вызванным необходимостью ускоренного импортозамещения в различных секторах машиностроения, не менее чем на 5% в год (в натуральном выражении), что будет означать рост потребности в металлообрабатывающих станках до 27000 единиц оборудования в год к 2030 году;

2. Занятием отечественными производителями технологического оборудования 40% российского рынка и расширением экспорта до объемов не менее 5% от общего выпуска в натуральном выражении. Общий объем выпуска отрасли в натуральном выражении, таким образом, должен составить к 2030 году около 12000 станков (рост по отношению к выпуску 2020 года более чем в 2,5 раза).

Реализация базового сценария создаст дополнительную потребность в подготовке отраслевых кадров с высшим образованием в объеме не менее 700 человек ежегодно. Совокупный ежегодный объем отраслевых НИОКР к 2030 году составит не менее 2 млрд. рублей (в ценах 2021 года). Достижение целевых значений как инновационного, так и базового сценариев требует упреждающей подготовки инфраструктуры НИОКР, кадрового и экспертно-аналитического обеспечения. На рисунке 1 показаны методы и модели прогнозирования устойчивого развития станкоинструментальной и машиностроительной отраслей, позволяющие проводить мониторинг и анализ устойчивого развития предприятий станкоинструментальной и машиностроительной отраслей.

Для реализации проекта специальных мер обеспечения безопасности функционирования машиностроения и станкостроения потребуются использование методик и моделей, показанных на рисунке 1.

[СЕ1]

Рисунок 1. Методы и модели прогнозирования устойчивого развития станкоинструментальной и машиностроительной отраслей (разработано авторами)

Выявление и анализ вызовов, стоящих перед станкоинструментальной промышленностью, позволили определить ключевые направления выработки комплекса мер, направленных на обеспечение безопасности и устойчивого экономического развития машиностроительной отрасли.

3. Разработка комплекса мероприятий и специальных мер обеспечения безопасности и развития машиностроения на отечественной технологической базе

3.1. Цель:

Обеспечить способность машиностроительных предприятий выпускать высокотехнологичную продукцию в условиях отсутствия доступа к иностранным критическим технологиям и оборудованию благодаря развитию научно-технологического и кадрового потенциала станкоинструментальной отрасли

3.2. Задачи:

- Восстановление научной школы станкоинструментальной промышленности, организация на постоянной основе научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в данной области с целью повышения конкурентоспособности отечественной продукции;

- Определение потребности в критически значимом технологическом оборудовании, комплектующих, режущем и вспомогательном инструменте на краткосрочную (2023 г.), среднесрочную (2025 г.) и долгосрочную (2030 г.) перспективу, исходя из основных направлений развития отечественной обрабатывающей промышленности (ОПК, космическая, авиационная, автомобильная промышленность, судостроение, нефтегазовое, транспортное машиностроение и др.), программ освоения Арктики, Дальнего Востока, строительства железных и автомобильных дорог и др.; [3]

- Определение наличия научно-технических заделов и уровня компетенций отечественных предприятий, а также их способности выпускать критически значимое технологическое оборудование, комплектующие для него, режущий и вспомогательный инструмент;

- Оценка состояния производственных мощностей предприятий; определение реальных технологических возможностей выпускаемого отечественного станочного оборудования;

- Повышение технологических компетенций предприятий-производителей и эффективности действующих станкоинструментальных производств;

- Проектирование новых производств критически значимого технологического оборудования, комплектующих, режущего и вспомогательного инструмента;

- Разработка и реализация выполнения планов по созданию новых типов перспективной импортозамещающей продукции и организации ее серийного выпуска;

- Снижение издержек освоения технологического оборудования и комплектующих благодаря унификации компонентов критически значимого технологического оборудования;

- Разработка и интеграция высокоэффективного российского инженерного программного обеспечения (CAD, CAM, Build Processor, CAE, MES, PDM и др.); [17]

- актуализация государственных стандартов для станкоинструментальной отрасли, разработка новых ГОСТов и профессиональных стандартов;

- восстановление утраченных функций отраслевых институтов станкостроения:

В таблице 1 представлены целевые показатели комплекса мероприятий по обеспечению станкоинструментальной и машиностроительной отрасли.

Таблица 1. Комплекс мероприятий по обеспечению безопасности и устойчивого развития станкоинструментальной и машиностроительной отрасли

(разработано авторами)

К внешним обстоятельствам и рискам, которые могут повлиять на отличие фактически достигнутых результатов комплекса мероприятий от первоначально запланированных, можно отнести: [22,23,24]

- обстоятельства, которые могут возникнуть вследствие возможных институциональных преобразований, связанных с административной реформой, а также изменением структуры федеральных органов исполнительной власти и перераспределением соответствующих полномочий между Российской Федерацией и субъектами Российской Федерации;

- обстоятельства, которые могут возникнуть вследствие сокращения лимитов бюджетных обязательств в рамках реализации комплекса мероприятий;

- экономические шоки, влияющих на средне- и долгосрочную динамику развития рынков станкоинструментальной продукции;

- перечисленные риски не могут быть спрогнозированы.

Макроэкономические риски обусловлены влиянием мирового экономического кризиса и санкционного давления на социально-экономическое развитие России. Данные угрозы, в том числе, могут оказать негативное влияние на возможность реализации механизма софинансирования комплекса мероприятий по обеспечению безопасности и устойчивого развития со стороны отраслевых организаций.

Внешнеполитические риски связаны с международной политической ситуацией, негативное развитие которой может привести к усложнению / ограничению доступа к отдельным образцам оборудования и научно-технической информации. В таблице 2 показана карта рисков реализации специальных мер обеспечения безопасности и развития машиностроения на отечественной технологической базе.

Таблица 2. Карта рисков реализации специальных мер обеспечения безопасности и развития машиностроения на отечественной технологической базе (разработано авторами)

Ожидаемые конечные результаты реализации проекта и его социально-экономические эффекты: [21]

· Реализация специальных мер обеспечения безопасности и развития машиностроения на отечественной технологической базе позволит получить комплексные эффекты для экономики страны.

· Реализация комплекса мероприятий обеспечения безопасности и устойчивого развития будет способствовать достижению стратегических целей Российской Федерации в области развития научно-технологического и кадрового обеспечения станкоинструментальной отрасли, которая является мощнейшим локомотивом развития экономики страны и основой ее технологической безопасности.

Эффекты от реализации комплекса мероприятий можно разделить на два блока:

1. Избежание альтернативных издержек и негативного сценария развития машиностроительного комплекса:

Экзистенциальным ущербом от невозможности обеспечить технологическую независимость машиностроения станет утеря ОПК способности производить высокотехнологичную продукцию новых поколений, то есть подрыв обороноспособности страны (в экономической проекции ОПК составляет 3-4% ВВП). Помимо угрозы обороноспособности, неразвитость станкостроительного комплекса в условиях санкций влечет за собой потерю рынка экспорта изделий ОПК (около 12 млрд. долларов ежегодно). Кроме того, ущерб может затронуть и другие сегменты машиностроительного комплекса (в совокупности около 14% ВВП).

2. Захват существующего и создание новых рынков машиностроительного производства, которые при реализации инновационного сценария могут достигнуть к 2030 году объема более 200 млрд.руб. в год (в ценах 2021 г.), включая рынок металлорежущих станков, аддитивных и гибридных машин, специальных и гибких роботизированных систем, инструмента и оснастки, а также рынок импортозамещающих комплектующих.

В ходе реализации комплекса мероприятий будут получены следующие качественные эффекты:

В интересах Минпромторга России:

Восстановлены утраченные звенья цепочки научно-технологической кооперации в станкоинструментальной отрасли

Устранены ключевые угрозы безопасности критических технологических процессов в машиностроении

В интересах Минобрнауки России, Минтруда России:

Налажена непрерывная подготовка кадров для станкоинструментальной отрасли: обратный инжиниринг, цифровая трансформация, создание малых высокотехнологичных компаний по производству комплектующих

В интересах регионов:

Создан центр притяжения отраслевых кадров и компетенций, развернута сеть образовательно-инжиниринговых центров в регионах концентрации предприятий станкоинструментальной отрасли

Заключение

Таким образом, проведенные исследования показали, что в условиях турбулентности экономики такие стратегические отрасли, как машиностроительная и станкоинструментальная отрасли, требуют постоянного мониторинга спроса рынка на комплектуюшие и готовую продукцию, внедрения инновационных технологий, цифровых отечественных платформ, роботизации производства, эффективного управления производственными мощностями, энерго и ресурсосбережения, привлечения новых профессиональных технических и управленческих кадров, а также IT- специалистов, которых готовят ведущие вузы страны.

Обеспечению безопасности и устойчивому развитию машиностроительной и станкоинструментальной отраслей будет способствовать совершенствование стандартов, так как нарушение нормативных требований при эксплуатации станочного оборудования и отсутствие должной научно - технической документации не может поддержать заложенных технических условий станков и требований по качеству обработки, оперативному ремонту, испытаниям и модернизации станочного парка отрасли.

[СЕ1]Вопрос по соотнесению позиции «Определение производственной стратегии развития ..отрасли» и «формирование системы кластеризации потребности в ..оборудовании». Это точно так? Одно другому соответствует? Я может просто чего-то не поняла.