К.э.н. Чернов Александр Юрьевич, доцент Финансового университета при Правительстве РФ, м.т.8-916-648-54-20, почта-chernovau@list.ru
Российская экономика и наука находятся в долголетнем кризисе. Несмотря на то, что стали выделять большие средства на инвестиции и инновации (в 2011г-350 млрд.дол), ситуация не меняется. По прежнему, страна сидит на нефтегазовой игле, инвестиционные и инновационные дорогостоящие проекты (по микроэлектронике, нанотехнологиям, Суперджету100, и др.) несут только убытки. Деньги уходят как вода в песок. По данным Счетной палаты РФ в 2009г по подпрограмме «автомобильные дороги» ФЦП «Модернизация транспортной сети» было израсходовано 241 млрд.руб, на эти деньги построено 192 км дорог! Скандалы – в ГЛОНАСС, Сколково и других инновационных объектах. С коррупцией и воровством в России безуспешно борются еще с Петра Первого. Каждый год правительство реформирует какую-то часть экономической системы, но позитивных результатов не видно.
От мировой экономики и науки тоже вести не радостные. Растут экономические проблемы. По мере исчерпания природных ресурсов, старения населения в развитых странах и роста его в развивающихся странах, дорожает продовольствие и энергоресурсы, падает жизненный уровень, сокращаются государственные социальные программы, растут долги государств, граждан, бизнеса, увеличивается безработица и как следствие, социальное недовольство и беспорядки. За последние 10 лет мировая цена на нефть возросла в 4 раза, а добыча лишь на 10%. Дальше эти проблемы будут только усиливаться. В мировой науке – застой. Уже 40 лет нет революционных практически значимых технических достижений в химии, физике, энергетике, авиации, космонавтике, машиностроении, сельском хозяйстве и других отраслях, не смотря на постоянный рост расходов на НИОКР (подробно автор эти процессы анализировал в статьях в ж.ЭКО №4 за 2006г и №6 за 2010г.). Сейчас в год на науку и технику в мире тратится астрономическая сумма – 1,4 трил.дол (почти как ВВП России). За последние 10 лет израсходовали в мире на НИОКР - более 10 трил.дол, а какие были созданы новые массовые коммерческие продукты за этот период? Планшет и может еще что-то по мелочи. Почти четверть мировых расходов на НИОКР приходится на медицинские и охрану здоровья, из них половину тратит США, а средняя продолжительность жизни в США в 2010г- 78 лет, столько же у нищей Кубы. А сколько было шума по поводу расшифровки генома человека в 2000г, расшифровки затем геномов почти всех болезнетворных вирусов и бацилл, лечения стволовыми клетками, новых методов кардиохирургии и других «медицинских научных чудес». После энергетического кризиса 1972 года огромные средства были вложены в поиск новых источников энергии для замены ископаемого топлива, но безрезультатно. За прошедшие 40 лет доля возобновляемых источников энергии (гидро-, ветро-, гелио-) в мировой электроэнергетике сократилась с 23,6% в 1970г до 17,5% в 2000г и лишь чуть-чуть возросла к 2011г (до 18,7%).
В этих условиях естественно желание найти какую-то новую универсальную идею решения накопившегося клубка проблем, желательно не дорогую. Прежде чем, мы перейдем к рассмотрению одной из таких идей. Попробуем сформулировать системно основные проблемы экономики (как российской, так и мировой).
Современная экономика имеет 4 фундаментальных недостатка:
1) Производство базируется в основном на ограниченной энергосырьевой базе. Запасов нефти, газа, угля, многих цветных металлов, пашни, пресной воды с учетом роста численности населения и потребления ресурсов не хватит до конца этого столетия. Переход на новые источники энергии и других ресурсов идет медленно, т.к. нужны очень больших капиталовложений. Новые источники более дорогие в производстве и переход к ним неизбежно снизит жизненный уровень, что чревато социальными конфликтами. Кроме того надо понимать, что нынешние правительства не хотят обременять себя затратами для решения проблем будущих поколений, когда у власти будут другие президенты, министры и парламентарии.
2) Во всех странах экономика развивается по затухающей кривой и становится более уязвимой от различных рисков (техногенных и природных катастроф, политических кризисов, войн и т.д.)по мере роста объемов и усложнения производства. Среднегодовой рост ВВП развитых стран в период 1870-1890 г.г. достигал 6,3% в год, в 1900-2000г - 2,8%, сейчас- 1,5-1%. Современное общественное разделение труда основано на узкой специализации отдельных предприятий, позволяющей организовать поточное и массовое изготовление дешевых изделий. Неизбежным следствием этого является широкая кооперация между предприятиями, ставящая их в тесную зависимость друг от друга. Нарушение связей хотя бы одним из смежников ведет к срыву ритма производства конечной продукции и дополнительным затратам. С ростом масштабов общественного производства увеличивается номенклатура выпускаемых изделий и число кооперативных связей между предприятиями, а вместе с ним растет частота нарушений, взаимных поставок, вызванных забастовками, авариями, действиями властей и другими непредвиденными причинами. Самый свежий пример: наводнение в Таиланде к конце 2011 года привело к сокращению выпуска жестких дисков в мире на четверть, росту цен на них в 1,5-2 раза и сокращению производства компьютеров, важной частью которых она являются. Сбалансированный рост этой гигантской постоянно усложняемой системы с каждым годом становится все труднее, что рано или поздно ведет к его остановке в развитых странах мира. Чтобы не допустить этого, необходимо внедрение новых подходов в организации материального производства.
3) темпы экономического роста намного ниже технических возможностей современных средств производства. Фондоемкость большинства отраслей промышленности (отношение вновь созданной продукции к стоимости основных фондов) близка к 1, т.е. производство теоретически могло бы удваиваться ежегодно, а реальный рост ВВП в мире всего 2-3% в год, т.е. удвоение происходит за 20-35 лет.(самый высокий рост в Китае- 8-9% в год). Причина заключается в том, что основную часть созданной новой стоимости забирают на потребление государство через налоги, капиталисты – через дивиденты и прибыль, работники- через зарплату, пенсионеры- через страховые взносы, кроме того много уходит на продвижение и реализацию товаров на рынке, а на расширение производства остается маленькая доля ВВП, да и ту часто придерживают из-за боязни «перегрева экономики» (а в друг не купят больше и будет перепроизводство). Норма производственного накопления редко превышает 10-15%.
4) современная экономика не приспособлена к сплошной автоматизации производства. Основные средства автоматизации появились очень давно: ЭВМ- 65 лет, роботы- 50 лет, станки с ЧПУ- 55 лет, гибкие производственные системы- 45 лет назад, а автоматизация до сих пор носит фрагментарный характер, заводы-автоматы остаются единичными примерами. Парк роботов мира вырос в 1970-1980 г.г. в 28 раз, в 1980-90 г.г. в 22 раза, в 1991-2000 г.г. - в 3 раза, в 2000-08г- только на 20%, а у лидера роботостроения –Японии идет сокращение с 2000 года. Применение роботов локализовано в основном на сварке, монтаже электронных приборов, транспортно-погрузочных и окрасочных операциях. Персональные компьютеры сейчас есть почти у каждого жителя в развитых странах, но это никак не повлияло на сокращение трудозатрат в народном хозяйстве. Преобладающая часть трудовых процессов в нем такие же как и 60-100 лет назад. Основные причины такого положения кроются в современной организации производства и системе производственных отношений.
Во-первых, новые гибкие средства автоматизации (роботы, станки с ЧПУ и т.д.) значительно дороже средств производства с ручным трудом, что не всегда обеспечивает их быструю окупаемость, сохранение рентабельности и доходности капиталов на уровне неавтоматизированных производств. Отчасти этому способствует глубокое общественное разделение труда, делающее более выгодным применение узкоспециализированной техники (благодаря дешевизне, высокой производительности и т.д.).
Во-вторых, в условиях циклических спадов производства высокоавтоматизированные предприятия несут своим владельцам больше убытков, чем обычных, т.к. дорогостоящее оборудование первых нельзя «сократить» как рабочих, и капитал, вложенный в это оборудование омертвляется, не принося доход.
В-третьих, даже самые гибкие средства автоматизации (роботы, обрабатывающие центры и т.д.) не могут конкурировать по гибкости с работником в постоянно меняющейся непредсказуемой конъюнктуре рыночного хозяйства. При освоении новой продукции часто выгоднее нанять новых работников или переобучить прежних, чем перестраивать и перепрограммировать сложное автоматизированное оборудование.
В-четвертых, внедрение средств автоматизации на действующих предприятиях сокращает число рабочих мест или замедляет их рост, а это вызывает сильное сопротивление рабочих и профсоюзов.
В-пятых, серьезным конкурентом на пути внедрения средств автоматизации является дешевая армия труда в слаборазвитых странах и перевод в последнее время многих производств, особенно трудоёмких.
Преодолеть эти недостатки современной экономики возможно только внедрением новых подходов в организации материального производства. Одно из таких решений может подсказать живая природа, которую в известном смысле, можно рассматривать как своеобразную производственную систему. Каждая живая клетка состоит из десятков тысяч сборочных станков (рибосом), транспортных машин (РНК) энергетической установки (митохондрии), управляющей машины с программами (ДНК), которые в автоматическом режиме извлекая из окружающей среды (или кровеносной системы) нужные вещества собирают дочернюю клетку с фантастической скоростью, а при необходимости начинают вырабатывать другую «продукцию».
Впервые в научном мире исследовал возможности создания самовоспроизводящих систем в конце 40-х годов Донн фон Нейман в своей работе «Теория самовоспроизводящих автоматов». Крупное исследование по этой теме было проведено летом 1980 года под эгидой НАСА и Американского общества технического образования в университете г. Санта-Клара (шт. Калифорния). Они разрабатывали даже проект лунного самовоспроизводящегося комплекса.
В промышленности уже в 80-ые годы 20 века частично были реализованы элементы таких систем. К 80-ым годам ведущие автомобилестроительные фирмы почти всю сварку кузова автомобиля поручили роботам и до 40% сборочных операций (Фольсваген). В 1981г японская фирма «Фудзицу Фанук» создала завод-автомат в г. Фудзи, где в безлюдном режиме станки с ЧПУ изготавливали детали роботов и станков, а в 1982г- другой завод-автомат по изготовлению электродвигателей и сборки их роботами. В ИМП им.Келдыша М.В. АН СССР проводились успешные опыты по сборке масляного насоса (из 17 деталей) двумя роботами УЭМ-2 под управлением ЭВМ М6000 с быстродействием до 2 млн.оп/сек (сейчас средний ноутбук имеет быстродействие в 1000 раз выше!). С 1990г роботы собирали отдельные узлы роботов на фирме «Якусава Электроник» на о.Кюсю. В 80-ые годы роботы собирали автомобильные двигатели (на итальянском заводе в Термопиле), на заводе фирмы Next в г. Фримонте роботы выполняли всю работу от монтажа печатных плат до сборки готовых компьютеров, фирмы RCA и Sharp Microelectronics Inc. создали роботизированную сверхчистую комнату, где круглосуточно без участия людей осуществлялись все операции по обработки полупроводниковых пластин (в 1985г), в Англии был создан небольшой роботизированный литейных цех, в Японии эксплуатировались роботизированные краны и роботы для укладки арматуры, бетона, кирпича в строительстве. В ИРЕА (СССР) была создана в 1987г автоматизированная установка «Протон» для производства любых малотоннажных химикатов на переналаживаемых 8 блок-модулях, управляемая от ЭВМ и занимающая 20 кв.м. С 1983г стала внедряться спутниковая навигация движения автомобилей, тракторов, других транспортных средств, позволяющая в принципе обойтись без водителя (ее развитие искусственно сдерживалось, пока в 2000г Клинтон не снял ограничения на точность определения координат гражданскими лицами). В 1984 году проводились испытания в г. Цуруба (Япония) экспериментального мини завода-автомата, изготавливающего из сырья (металлического порошка) различные готовые машины весом до 500 кг с помощью прессов, нескольких станков и роботов почти без участия людей.
Позже периодически в печате и интернете появлялись сообщения о создании «полностью самовоспроизводящихся роботизированных систем» (например, в 2000 году в www.cnews/comp/2000/09/06 было сообщение о об этом с ссылкой на университет Brandies, шт.Массачусеттс, США), но отсутствие подробностей и дальнейшего развития проектов, заставляет усомниться в научной ценности этих «достижений».
В 80-ые годы 20 века перспективными для САС стали технологии аналогичные изготовлению полупроводниковых микросхем. Сотрудники фирмы АТТ Бэлл Лэборэтриз, из Массачусетского технологического института для создания из кремния методами полупроводниковых производств микророботов. (для выполнения хирургических операций, производства электронных изделий и т.д.) изготовили воздушную турбину с ротором диаметром до 240 мкм, (делает 15 тыс. об/мин), зубчатую передачу с 3 шестернями диаметром в несколько сот микрон и захват, состоящий из 2-х кулачков и зубчатого ползуна. В электротехнических лабораториях Массачусетского технологического института (Кембридж, шт. Массачусетс) и Калифорнийского университета в Беркли (Сан-Диего шт. Калифорния) этими методами созданы действующие миниатюрные электродвигатели с ротором диаметром 100 мкм, В лаборатории «Сандиа» (шт. Нью-Мексико, США) аналогичными интегральными методами создана из кремния микропаровая машина (площадь поршня - 12 мкм2, ход поршня -20 мкм). Нет принципиальных преград для изготовления такими методами и более крупных машин и механизмов из других материалов (из стали и т.д.).
Но с тех пор прошло почти 30 лет. За это время быстродействие бытовых компьютеров возросло в 1 млн.раз (в 1982г ПК ИБМ РС 80286 делал 1 млн.опер./сек, а игровая приставка Сони PlayStation 3 в 2007г- 2 трил.опер./сек),а супер-ЭВМ- в 20 млн.раз (в 1985г ЭВМ Connection Machine – 1 млрд.опер./сек, а в 2012г ЭВМ Титан- 20 петафлопс). Разрешение цифровых фотокамер достигло разрешения человеческого глаза (100 млн.пиксель), появились совершенные компьютерные программы проектирования деталей, машин, электронных схем с прямой передачей для изготовления на станки с ЧПУ, 3d-принтеры и т.д. Появилась печатная электроника, когда простые электронные изделия просто распечатываются на специальном принтере в собранном виде вместе с электронными деталями, технология МЭМС, где методами микроэлектроники изготавливаются разные датчики, гироскопы, микродозаторы и другие механические изделия в готовом собранном виде. Почему при таком качественном изменении технической базы, сейчас нет серьезной государственной программы создания самовоспроизводящихся автоматических систем? Это экономисту не понятно, особенно когда миллиарды тратятся на чепуху. Может ученым и государству такие системы кажутся не нужными? Коллайдеры и полеты на Марс важнее?
Но давайте немного помечтаем. Самовоспроизводящиеся автоматические системы (САС) могли бы быть наземными (стационарными или на мобильной платформе) и плавучими (синтез современного плавучего дока и судна-мастерской), энергию - получать от солнечной, ветровой, волновой электростанции или от сжигания торфа, биомассы (в т.ч. культивируемой). Основные конструкционные материалы - железо, алюминий, керамика, стекло, повсеместно распространены в глине и горных породах, могут быть выделены с помощью магнитной и электросепарацией, выщелачиванием, органические соединения - синтезом из водорода и окиси углерода, получаемых из биомассы, углекислоты, воды. САС должна быть оснащена несколькими сборочными и транспортными роботами с системами технического зрения, роботизированным краном, многоцелевыми станками с ЧПУ, электропечами для литья и термообработки материалов, прессом, химическим реактором (автоклавом), энергоустановкой на возобновляемых источниках и более мелким дополнительным оборудованием. Возможно применение принципиально новых технологий по «выращиванию» готовых деталей, собранных узлов и машин(методами гальванопластики, 3D-принтеров и т.д.), с заполнением пустого пространства между деталями легко удаляемым материалом. Все оборудование должно быть спроектировано под автоматическую сбору и монтаж, с максимальной заменой дефицитных материалов на общедоступные (медных проводники на алюминиевые, твердосплавные режущие инструменты на керамические, коррозионностойкие детали из нержавейки и цветных металлов на эмалированные и т.д.) Для повышения надежности работы все оборудование должно быть продублировано дважды и размещаться вдоль одного общего транспортного прохода. Если какое-то оборудование одной половины САС вышло из строя вторая половина используется для его восстановления (ремонта или изготовления копии).
Конструкция САС будет развиваться постепенно. С начало они будут обеспечиваться со стороны дефицитными материалами и узлами (подшипниками, микросхемами и т.д.). В дальнейшем для их изготовления будет встроено специальное оборудование в каждую САС или созданы узкоспециализированные САС для снабжения остальных. На первых САС неизбежно использование ограниченного персонала для ремонта оборудования, монтажа и сборки наиболее сложных узлов. Затем по мере роста надежности САС начнется переход к вахтовому обслуживанию и наконец к полностью безлюдной работе.
Главное достоинство САС - быстрый рост производственного потенциала. Расчеты показывают, что при современном уровне развития техники и технологии можно добиться 2-летнего цикла самовоспроизводства САС. При таком показателе эффективности одна «материнская» САС за 20 лет может создать свыше тысячи дочерних САС, за 40 лет - свыше 1 млн., за 60 лет -свыше 1 млрд., за 80 лет систему из более, чем триллиона себе подобных «предприятий» и т.д. Объективные пределы роста накладывает только энергосырьевая база, которая для САС будет очень емкой. Она превосходит в тысячи раз современный объем мирового материального производства.
Успешное применение САС в земных условиях, возможно, откроет перспективы создания космической САС для освоения космических ресурсов. Одна САС посланная на Луну, астероиды или другие космические тела создаст колонию дочерних САС,которые затем можно переключить на выпуск потребительских товаров и средств доставки их на Землю. Производственные возможности космической системы практически безграничны. Так, при 2-х летнем периоде самовоспроизводства САС (допустим массой в 1-10т) могла бы переработать за 100 лет всю массу астероидов и малых планет (1,8х1018 т, в т.ч. 0,5х1018 т железа), дав порядка 100млн. тонн различных изделий и материалов в расчете на 1 жителя Земли. Если бы не ограничения по энергии, плотности размещения и расстоянию, то одна исходная материнская САС за 150 лет могла бы переработать массу всех планет Солнечной системы (2,7 х1024 т), а за 300 лет объем, равный массе Вселенной примерно 1023 звезд общей массой 1050 т)
Развитие САС не самоцель, а лишь средство для последующего развертывания крупномасштабного производства необходимых товаров бытового и производственного назначения., в первую очередь электроэнергии, металлоконструкций, жидкого топлива, производственной и бытовой техники, домов и т.д. САС после самооснащения дополнительным оборудованием могла бы выпускать одежду, обувь и даже продукты питания, выращенные на мини-ферме. САС могут находится во владении отдельных городов, сел и даже отдельных семей, реализуя несбывшуюся мечту коммунистов «каждому по потребностям». САС даст трудовое раскрепощение человека, вместо каждодневного труда ради «куска хлеба» люди больше будут заниматься своим культурным и духовным развитием, улучшиться экологическая обстановка за счет рассосредоточения производства, увеличится продолжительность жизни за счет роста благосостояния и распространения дорогих медицинских технологий (пока малодоступных), станут не нужными крупные города и мегаполисы, многие научные эксперименты и технические проекты, не реализованные из-за нехватки средств, будут осуществлены. Наземные САС могут стать орудием реконструкции неудобных для жизни людей районов Земли (тундры, болот, пустынь и т.д.). Например, путем создания оранжерей с комфортным микроклиматом. Плавучие САС и созданные ими понтоны могут часть поверхности морей и океанов превратить в пригодную для жизни среду в виде сети плавучих островов.
САС, безусловно, окажут положительное воздействие и на другие стороны социальной и экономической жизни общества, о которых пока можем только догадываться.
Теперь перейдем от фантазий к прозе жизни.
Лучше, если проектов будет много, т.к. вряд ли найдется гений, который решит все проблемы создания САС. Нужен постоянный диалог между разными разработчиками, создающих разные модели САС (удобнее всего через интернет путем создания специальных сайтов), для выработки оптимальных решений возникающих проблем.
Когда-то Королев С.П. начинал свои опыты с ракетами, используя в качестве ракетного двигателя- паяльную лампу, и создал свою знаменитую ракету Р-7 практически без использования ЭВМ за 4 года (силами нескольких сотен конструкторов и проектировщиков). Для работ по САС стартовые условия намного лучше. Серийно выпускается практически все необходимое оборудование: роботы, станки с ЧПУ, автоматические линии, компьютеры, энергоустановки альтернативной энергетики и т.д. К услугам частного исследователя есть: персональный компьютер с быстродействием до 3-4 млрд.опер/сек (это больше, чем быстродействие всех 48 тыс.ЭВМ США в 1969г, когда американцы полетели на Луну), веб-камеры с разрешающей способностью выше, чем системы технического зрения, применявшиеся в 70-80-ые годы в роботизированной сборке сложных изделий (насосов и т.д.), шаговые двигатели (от принтеров и т.д.) для самодельных роботов и станков, в розничной продаже есть настольные металлорежущие станки любых типов, 3D-принтеры и т.д., а главное- Интернет, по которому можно найти и заказать любое оборудование для опытов по САС, получить быстрый доступ к любой технической литературе и интересующей информации, найти единомышленников и общаться с другими разработчиками САС, обмениваться опытом, в т.ч. с зарубежными исследователями (через переводчика или напрямую). Можно воспользоваться трудом автора статьи, который в 1994 году подготовил 500-страничную рукопись «Перспективы создания самовоспроизводящихся автоматических систем (САС)», где обобщил технологии и пути создания САС на тот период времени, и разместил ее в интернете (сайты znanie.podelise.ru/docs/92702/index-111-2.html, Домашняя лаборатория и другие)
Начать надо с ключевого для САС эксперимента, где два или больше роботов соберут из деталей и узлов такой же работоспособный робот без участия человека. Осуществить такой опыт проще, чем создать всю САС. И он бы показал реальность самой идеи САС. Использованы могут быть серийно выпускаемые промышленные роботы (тогда эксперимент обойдется в несколько сот тысяч долларов исходя из цены роботов) или самодельные, управляемые от ПК (тогда эксперимент возможно обойдется в несколько тысяч долларов или меньше). До тех пор пока такой эксперимент не закончится успешно, заниматься крупномасштабно САС, наверное, не стоит.
Конечно, эффективность многих технологических процессов на САС будет ниже, чем в традиционной экономике (из-за бедного сырья, малых масштабов производства, применения универсального оборудования и заменителей дефицитных материалов и т.д.), но это не страшно, т.к. ее продукция может в принципе почти не иметь стоимости и критерии эффективности САС станут другими. Например, содержание железа в руде- 25-30%, а в глине- 4-5% и никто не будет сейчас строить металлургический завод на глине, т.к. себестоимость возрастет с 1 тыс.до 5-6 тыс.дол за 1т стали, но для работы САС это не принципиально, т.к. себестоимость 1 т изготовляемого на ней оборудования возрастет допустим с 100 тыс.дол до 106 тыс.дол.(в оценках обычного производства).Могут пригодится даже старые забытые технологии и конструкции вплоть до 19 века, когда машины строили без легированных сталей и дефицитных цветных металлов, или времен войны, когда немцы синтезировали из окиси углерода практически все необходимые органические продукты. Надо будет проинвентаризировать тысячи запатентованных технологий, материалов и устройств, которые не пригодились для современной экономики, но полезных будут для САС.
Насколько реально создание САС в современных условиях? Это знает только Господь Бог. Когда-то вся Калуга смеялась над Циолковским К.Э, ездившем на коляске с лошадью и проектировавшем космические ракеты, но через 45 лет полетели в космос. А вот термоядерные электростанции обещали ученые создать еще 60 лет назад, потратили десятки миллиардов долларов, но их так и нет. Создание работоспособного двигателя внутреннего сгорания потребовало усилия ряда ученых на протяжении почти 200 лет (от Папена до Ленуара). Вероятность создать САС в первой половине 21 века, наверное, не велика: может шанс 1 к 1, а может к 10 или даже к 100. Но какова цена неудачи? Затраты на исследования по САС будут небольшие по сравнению с триллионами долларов, потраченных в мире (и России) на бесполезные инвестиции и инновации (в научных отчетах в этих случаях обычно пишут «сделан новый важный шаг в изучении…(чего-то)»). Но группе самодеятельных исследователей потратить нескольких сот тысяч долларов или в рамках госпрограммы до нескольких десятков-сотен миллионов долларов, чтобы попробывать создать первый работающий вариант САС (пусть примитивный: с участием персонала из 1-3 чел и поступлением комплектующих со стороны) – риск оправданный, «игра стоила бы свеч».
По моим оценкам стоимость экспериментальной САС минимального состава, собранной из серийно выпускаемого оборудования (станков, роботов и т.д.), составила бы не более 10 млн.дол., что укладывается в небольшую госпрограмму. Важно создать состязательность и ускорение работ. Поэтому целесообразно госпрограмму расширить и создать за ее счет, например, 10 экспериментальных САС в разных научных центрах России и может быть за рубежом с привлечением иностранных ученых (в Сколково, Петербурге, Новосибирском академгородке и т.д.) с предоставлением творческому коллективу в аренду САС и выделение годового гранта на работу. Предпочтение следует отдавать малым научным коллективам (до 100 чел), обещавшим наибольшее улучшение показателей работы САС за год по сравнению с другими заявками. Отбор заявок может проводить орган, возглавляющий данную госпрограмму. При отсутствии за год положительных результатов САС и грант передается другим коллективам. Не надо гнаться за дорогим оборудованием в комплектовании САС, чем оно дороже, тем меньше шансов его воспроизвести в условиях САС. Лучше проще и дешевле. Для коллектива из 100 чел (проектировщики, программисты, системотехники, монтажники-сборщики, операторы оборудования, лаборанты и т.д.) достаточен годовой грант в размере 10 млн.дол (в т.ч. средняя зарплата с социальными начислениями по 1 млн.руб/чел в год и до 6,5 млн.дол на материалы энергию, покупные изделия). За счет этих средств коллектив может за год создать и опробывать несколько десятков новых видов оборудования, узлов и технологий. История показывает, что разработка многих революционных изделий, используемых в т.ч. в САС, не требовала больших затрат. Так один из самых распространенных типов сборочных роботов -СКАРА был создан коллективом из 4 чел под руководством профессора Хироти Макино за 3 года (1977-1980 г.) при бюджете НИОКР - 39 млн. иен. (около 200 тыс. долларов),).Всего за 9 месяцев в 1970г инженеры фирмы Интел за 60 тыс.дол создали первый в мире микропроцессор Интел 4004. За 1 год (1980-81г) в г.Бока-Ротон (Флорида) 12 инженеров разработали эпохальный персональный компьютер ИБМ РС, а первый компьютер Аппле- 2 человека за несколько месяцев в гараже. Можно предположить, что годовой бюджет госпрограммы по САС при 10 исследовательских центрах с коллективами по 100 человек составит 100 млн.дол.
Для дополнительного стимулирования работ по САС государство могло бы учредить премиальный фонд любому коллективу или исследователю за улучшение одного из 3 главных параметров экспериментальных САС: 1) рост средней дневной производительности труда, 2) повышение безотказной работы всей САС, 3) снижение доли внешних узлов, деталей и материалов. Одним из условий выплаты премии должно быть предоставление полной информации об новации для размещения ее в открытом доступе в интернете для использования другими исследователями. Отсутствие прогресса в улучшении этих 3 показателей (например, в течение года) может служить основанием для сворачивания финансирования по госпрограмме соответствующих коллективов и передачи грантов другим.
Но маловероятно, что когда-нибудь идея создания САС заинтересует российских чиновников и академиков и будет принята подобная госпрограмма или система госпремирования (если только ради «научного распила денег»). Поэтому автор больше адресует свою статью рядовым инженерам, студентам, предпринимателям, простым гражданам, попробывать свои силы в этом проекте. Частные исследователи, используя самодельной, бытовое оборудование и настольный ПК с веб-камерами, размещенное в квартире или в гараже, могли бы создать свою экспериментальную САС, вложив несколько десятков или сотен тысяч долларов. В этом проекте больше шансом на победу не у тех, у кого больше средств и дипломов, а у тех, кто талантливее и кому больше повезет.
Надо так же учитывать одну важную особенность разработки САС – ее конверсию в самые разные области экономики и техники. Если даже сам проект САС окажется не удачным, внедрение отдельных его разработок по автоматизации некоторых процессов, замене дефицитных материалов, использовании общедоступного сырья для извлечения ценных элементов, упрощению и универсализации каких-то технологий, повышению надежности механизмов и т.д. наверняка окупит сделанные затраты и вознаградит усилия разработчиков.
Когда экономика и наука подходят к пределам своего традиционного развития и новые решения не помогают, нужно смелее обращаться к проектам, кажущимся фантастическими (конечно, не выходя для этого за рамки разумных затрат).
21 век станет эпохой ожесточенной борьбы в мире за ограниченные природные ресурсы и Россия с населением всего в 2% от мирового, но владеющей 40% черноземов, ¼ запасов угля и газа, 1/3 леса и пресной воды мира станет одним из главных объектов передела этих богатств. Надежда, что ее спасет ядерный щит - наивна. Этот щит не помог победить в афганской и первой чеченской войнах, не уберег от распада СССР. Не остановит он и правителей Китая от захвата Сибири и Дальнего востока, когда после исчерпания главного его энергоресурса- угля (при современной добычи ок.4 млрд.т угля в год, его в КНР хватит еще на 25 лет), начнутся беспорядки и зашатается их власть. Мао Дзэдун по поводу ядерной войны говорил «пусти погибнет половина китайцев, зато вторая половина будет жить счастливо». Не остановит ядерное оружие и от заселения РФ новыми миллионами мигрантов и «войнов ислама» из Средней Азии и Ближнего Востока, гонимых из своих стран высокой рождаемостью, безработицей и нищетой. В самой России после исчерпания дешевой нефти, дающей 2/3 экспорта и доходов бюджета (ее разведанных запасов осталось на 23 года), неизбежно падение жизненного уровня населения, рост недовольства и беспорядков, грозящих целостности страны (недавние массовые выступления оппозиции по поводу выборов показали, насколько хрупок внутренний мир в РФ). Создание САС снимет эти угрозы России. Сытые страны третьего мира, Китай и другие индустриальные страны, обеспеченные энергоресурсами, отсутствие бедности и зависимости от нефтегазовой иглы в самой России, будет гарантировать ей на века спокойную жизнь, благодарность своего народа и всего человечества. Это мудрее, чем бесконечная гонка вооружений (до 2020г на перевооружение армии в РФ выделят 700 млрд.дол.) и обещание руководителей СССР «всех похоронить». Но для этого нужны те, кто займется этим трудным, но благородным проектом. Да поможет Господь им на этом пути!