Документ рассматривает современные технологические разработки и их внедрение в промышленность, акцентируя внимание на кастомизации, локализации и сетевом взаимодействии. Обсуждаются новые технологии в нефтегазовой, энергетической и производственной сферах, а также в медицине и агрономии, highlighting the importance of innovation for international competitiveness and export potential. Анализируются также риски и перспективы, связанные с развитием нейротехнологий и биомедицинских технологий, подчеркивая необходимость инвестиций и создания новых оригинальных конкурентоспособных технологий.

1. Научные разработки и их внедрение в
производство
Алексей Пономарев
Вице-президент по стратегии
и связям с индустрией
ponomarev@skoltech.ru
Пленарное заседание «Развитие
производства как путь к
технологическому лидерству в мире»
23 сентября 2016 года

2. Конструкции современного технологического
производства
➜«Обедняющее производство» в 21 веке.
➜«Перспективные производственные технологии» и «новые
сектора» – кастомизация и локализация
➜ Сетевая организация и изменение позиций посредников.
Облачные площадки как глобальный «госплан»

3. Сетевое взаимодействие как основа нового
технологического пространства
➜Большие данные, искусственный интеллект, интернет вещей -
как основа гражданских «сетецентрических войн»
➜Нанотехнологии, развитие концепта «умных материалов» - как
база многообразия, кастомизации.
➜Технологии управления биообъектами Геномика +
биоинформатика.
➜ Новая структура «посредников - оптимизаторов».
➜ Высокая концентрация интеллекта и компетенций. Динамика смены поколений технологий.
➜ Разнонаправленные тренды глобализации и анклавизации технологий.
Точка бифуркации

4. Технологическая зависимость сложного экспорта
➜ Условия несырьевого экспорта «простой» продукции сильно зависят от
внутренних экономических условия экспортера и наличия оригинальных
конкурентоспособных технологий. Примеры: продукция животноводства,
массовые оптические изделия, фарма.
➜ Для более «сложный» систем устаревшие технологии легко приобретаются и
распространяются, перспективные – только в кооперации. Для использования
перспективных технологий и производства (экспорта ) продуктов нужны не
только деньги, но и собственные оригинальные технологии. Примеры: космос,
передовые строительные конструкции.
➜ Экспорт сложной технологической продукции из развитых стран в развитые
уже с конца прошлого века демонстрирует тренд расширения кооперации и
углубления локализации. Примеры: американский ИКТ и авиапром в Китае;
арабский офсет,

5. Внутренние проблемы российских компаний
➜мотивации и компетенции высшего менеджмента;
➜характер доступных бюджетных и внебюджетных инвестиций;
➜монополия внутренней экспертизы компаний при принятии
решений ФОИВ;
➜формирование требований к НИОКР снизу-вверх, игнорирование
мирового уровня.

6. Комфортная юрисдикция и эффективная инфраструктура
как основы международного технологического баланса
➜Мотивация копаний: стимулирование экспорта и международной
кооперации как преодоление ограниченности внутренего рынка и
критерия эффективности.
➜Использование современных трендов развития новых
технологий в части кастомизации, глобализации проектирования,
локализации производства, снижения барьеров входа
небольших игроков.
➜Привлечение специалистов, обладающих глобальными
компетенциями всеми доступными способами.

7. Кривая ожидания вывода новых технологий на
рынок: глобальный контекст
Нейротехнологии
Новые агротехнологии
Фотоника
Новые
производственные
технологии
Новая медицина
Новая энергетика
Новый
нефтегаз
Время развития
технологии
Ожидания
эффекта от
технологии
Большие
данные, ИИ.
Интернет веще
Нанотехнологии,
«умные материалы

8. Смена / сохранение отраслевых лидеров под
влиянием технологического развития
2007 г. 2014 г.
Nokia Samsung
Motorola Apple
Samsung Lenovo
Sony Ericsson Huawei
LG LG Electronics
Прочие Прочие
Смена компаний-лидеров по
производству мобильных телефонов
Источники: Gartner, PIDA 2015
Сохранение компаний-лидеров по
производству осветительных устройств
«Традиционное»
освещение LED освещение
Phillips Phillips
OSRAM Panasonic
Panasonic Toshiba
General Electric General Electric
Acuity Brands OSRAM
Zumtobel Acuity Brands
Toshiba Zumtobel
Cooper lighting Cree
Cree Cooper lighting
Hubbell Hubbell

9. 1. Новый нефтегаз
I. Повышение КИН
c 20% до 70%
II. Нетрадиционные
месторождения
Нетрадиционный газ Нетрадиционная нефть
Сланцевый газ – техн.
извлекаемые запасы: 200 трлн.
куб. м. – добыча: 40% от общей
добычи газа в США (2013 г.)
Нефть низкопроницаемых
пород - запасы: 345 млрд. барр. -
добыча: 2,4 млн. барр./с (2012) -
страны-лидеры: США
Газ плотных пород – техн.
извлекаемые запасы 81 трлн. куб.
м.
Нефтяные сланцы - запасы: 1
трлн. барр. - добыча: 0,01 млн.
барр./с - страны-лидеры: Россия,
США
Газогидраты – запасы: 2500-
20000 трлн. куб. м. – страна-
лидер: Япония.
Сверхтяжелая нефть -
запасы: 513 млрд. барр. – добыча:
0,4 млн. барр./с – страна-лидер:
Венесуэлла.
Метан угольных пластов –
техн. извлекаемые запасы 47 трлн.
куб. м.
Битумы - запасы: 1845 млрд.
барр. – добыча 0,7 млрд. барр.
(2012 г.) – страна-лидер: Канада
III. Новые регионы
• Арктика – запасы: 90
млрд. барр. нефти, 48
трлн. куб. м. газа.
• «Успешный» пример:
добыча на
«Приразломном»
месторождении в России;
• НО! Ряд западных
компаний, начинавших
работы по исследованию
арктического шельфа
(Shell, Exxon Mobil,
Chevron и BP) свернули
работы в этом регионе,
многие – еще до падения
цен на нефть в 2014 г.
В развитых странах
данный этап уже
пройден, для России –
есть существенный
потенциал
наращивания добычи
Источники: Нефть России, ИНЭИ РАН, EIA, АЦ при Правительстве РФ, материалы М.Спасенных (Сколтех)
Истощение
легкодоступных
месторождений
нефти и газа
Ближне-
среднесрочная
перспектива
Средне-
долгосрочная
перспектива
Пройденный /
текущий этап
Смена бизнес-
модели:
Не доступ к
месторождению,
а доступ к
технологиям

10. 2. Новая энергетика
Переход к
низкоуглеродной
энергетике
Широкое
проникновение ИТ в
энергетику
Децентрализация
генерации
• в 2013 г. добавленные
мировые мощности
неуглеродной энергетики
(ВИЭ, в т.ч. гидро, и
атомная) (143 ГВт)
превзошли добавленные
мощности углеродной
энергетики (141 ГВт);
• в Германии доля ВИЭ в
энергопотреблении в
среднем составляет 30%,
на пиках – до 80%.
- стационарные;
- мобильные: электромобили.
Tesla строит завод по
производству Li-ion батарей
Gigafactory, мощности
которого будут превышать
совокупные действующие
мощности.
III. SmartGrid
Смена бизнес-
модели:
кастомизация
энергетики
Источники: BNEF, Tesla, ИНЭИ РАН, McKinsey, материалы А.Устинова (Сколтех)
I. Развитие ВИЭ II. Супер-аккумуляторы
Ожидается к 2019 г.: экономический
эффект от внедрения SmartGrid в США
- 130 млрд. долл. в год.
Виды экономических эффектов от
SmartGrid (млрд. долл.)

11. 3. Новые производственные технологии
Реиндустриализация
развитых экономик
Кастомизация
продукции
Совмещение
проектирования
«материал-деталь-
конструкция»
• Объем рынка – 4,1 млрд. долл. (2014
г.);
• Быстрый рост – CAGR 2013-2018 32%;
• Форсунки для двигателей (GE);
• 3D-печать человеческих органов
(Organovo, 3Д Биопринтинг).
Доля американских компаний вернувших или
планирующих вернуть (в течении 2-х лет)
производство из Китая в США выросла с 37% (2012
г.) до 54% (2013 г.).
• Объем мирового рынка
углеродного волокна – 1,8 млрд.
долл. (2013 г.);
• Доля углеволокна в новейших
самолетах – 40-50%.
• Значительный потенциал в
автомобилестроении –BMW i3 и
BMW i7
• Объем мирового рынка промышленной робототехники – 8,7
млрд. долл. (2012 г.);
• К 2025 г. 15-25% рабочих мест в промышленности и сельском
хозяйстве в развитых странах могут быть экономически
эффективно замещены роботами
Многомерное
моделирование
Управление
производством
Аддитивное
производство
Новые материалы
Робото-
техника
• Объем мирового
рынка
инженерного ПО –
22 млрд. долл.
(2013 г.);
• Многомасштабное
моделирование;
• Новые подходы к
проектированию
для аддитивного
производства.
Смена бизнес-модели:
децентрализация и
расширение
возможностей для
МСП
Источники: McKinsey, BCG, Wohlers Associates, CIMdata, Composites Market Report 2014

12. 4. Новые агротехнологии
Таргетированная
генетика
Точное земледелие
(Precision Farming)
Агроробототехника
• Оптимизация потребления ресурсов в растениеводстве и
кастомизация технологии под каждое конкретное поле (с
точностью до 1 м / дециметра). Результат – рост на 30-50%
точности внесения удобрений, семян и пестицидов.
• Применение биопестицидов (в качестве действующих агентов
микроорганизмы - бактерии, грибковые патогены, вирусы) и
робототехнических комплексов – дает значительный рост
урожайности без употребления традиционных пестицидов.
• Появление суперсортов. Пример –
разработка International Rice Research
Institute (Gates Foundation): работа по
созданию нового поколения риса С4:
урожайность выше на 50%
• Устойчивость к засухам, инфекциям,
заданные свойства, растения-лекарства,
т.п.
Органически
чистая еда
Источники: McKinsey, BCG, Wohlers Associates, CIMdata, Composites Market Report 2014, материалы Д.Каталевского (Сколтех)
• Селективный контроль включения определенных генов, для
активирования либо подавления нужных свойств носителя
гена.
• Развитие БЛА, космический мониторинг
(анализ нарастания биомассы,
моделирование урожая, планирование
севооборота, отслеживание исполнения
агро-мероприятий)
• Автоматизированные уборщики
сорняков, автоматизированные теплицы
(экономия энергии, питания, воды),
автоматизированные комплексы
содержания животных (чипизация,
автокорм, прививки, выгул).
• Биопестициды (6.2$.млрд к 2020 г., рост
на 15-20% ежегодно);
• Биополимеры и продукция из
разлагаемых материалов
• Гидропоника
• Модификация почв
Мир: примеры проектов

13. 5. Новая медицина
Высокие риски
разработки новых
молекул при
недостатке
инвестиций
Старение
населения
Новая технологическая база/тренды мировой фармацевтики
• Геномная медицина на основе технологий
геномного редактирования (CRISPR) –
Б. Гейтс инвестировал в Editas 120 млн. долл.;
• Биоинформатика – необходим запуск
программ по широкомасштабному
секвенированию населения (в США начата программа «Один миллион генов»);
• Кризис антибиотиков – необходимы новые антибактериальные / антипаразитные
препараты;
• Системная биология – способы создания биологических объектов с заданными
свойствами (в т.ч. для сельского хозяйства);
• Микробные технологии – микробиом и его влияние на здоровье;
• Совершенствование существующих лекарств – с точки зрения новых
применений, длительности использования, специального таргетирования и др.
Расширение
применения
геномики
Источники: материалы К.Северинова (Сколтех)

14. Предстоящие тихие революции («электричество -> свет») в области обработки и хранения данных
 Оптические чипы высокой степени интеграции (передача + частичная обработка оптическими методами).
~ 2020 г. Вероятность* :100% /существующая технология, идет быстрое развитие/. Рынок > $2 млрд. к 2022 г.
 Полностью оптическая обработка и передача информации.
~ 2025 г. Вероятность* : ~ 50% /идет поиск и проработка различных концепций/. Рынок > $2 млрд. к 2025 г. ?
 Квантовые симуляторы.
~ 2025 г. Вероятность* : > 50% /идет проработка различных квантовых материалов и подходов/. Рынок > $10 млрд. к 2025 г.?
 Квантовые компьютеры.
~ 2030 г. Вероятность* : <50% /есть работающие прототипы, вопрос эффективности по сравнению с традиционными технологиями
вычислений/. Рынок > $20 млрд. к 2030 г.?
 Новые оптические и квантовые материалы для получения, передачи и обработки информации: низкоразмерные материалы,
плазмонные материалы, метаматериалы, фотонные кристаллы, квантовые конденсаты итд.
2015-2030 г. Вероятность* : 70-100% /по большинству материалов есть работающие прототипы устройств/. Рынок > $20 млрд. в год.
* Вероятность, что указанная технология перейдет в массовый рыночный продукт. Экспертная оценка.
Генерация информации,
в т.ч. используя свет
(сенсоры, детекторы ..)
Перевод
в электрический
сигнал
Передача на
расстояние (свет) Перевод
в электрический
сигнал
Модуляция
передающего
света
Обработка
(электричество)
↓
Обработка (Свет)
6. Фотоника. Как не пропустить следующую революцию в области
«электричество -> свет»?
Источники: материалы И.Габитова (Сколтех)

15. 7.1. Нейротехнологии
Нейробразование
Нейромедтехника
Нейроразвлечения и
спорт
• Рост рынка медицинской бионики и нейроимлантов
• Интерфейсы мозг-компьютер (лечение парализованных пациентов,
управление роботами и антропоморфными манипуляторами-протезами)
• Нейропротезирование органов чувств и конечностей, превышающее по
своим параметрам биологические прототипы
o Нейромаркетинг, автоматизированные системы
расчета нейрометрики и системы предикативной
аналитики на основе нейроданных
o Системы прогнозирования принятия решений
o Нейрокммуникационные системы «человек-человек»,
«человек-машина», «человек-общество»
Нейрокоммуникации
и маркетинг
Источники: Allied Market Research, Cognitive Assessment and Training Market Worldwide Forecast and Analysis
o Использование нейрокомпьютерных интерфейсов в образовании
(ускоренные методики)
o Профориентация на основе нейротестов: оценка и мониторинг
когнитивных способностей
o Нейроигры (управление игровыми средами и персонажами
посредством сигналов мозга – MindFlex, Force Trainer)
o Нейрозависимое кино (сюжет корректируется в зависимости
от психо-эмоционального состояния пользователя)
o Нейрогаджеты
o Мониторинг потенциально опасных психоэмоциональных
состояний в реальном времени

16. 7.2. Борьба с деменциями на основе развития
нейротехнологий
Рост
распространенности
нейрозаболеваний
Запуск
национальных и
наднациональных
проектов
Направления развития нейронаук
• Понимание молекулярных и клеточных
механизмов работы мозга.
• Повышение эффективности работы мозга в
норме.
• Минимизирование нарушения деятельности
мозга в процессе старения и при
неврологических и психических заболеваниях.
Высокий риск
и большие
расходы на
разработку
препаратов от
деменции
Количество диагностированных
больных различными формами
деменции в мире (млн. чел.):
44,5
75,5
135,5
0
20
40
60
80
100
120
140
160
2013 2030 2050
Распространенность социально-значимых
заболеваний
текущее состояние прогноз
1
сердечно-сосудистые
неврологические /
психические
2
онкологические сердечно-сосудистые
3
неврологические /
психические
онкологические
Новые механизмы стимулирования
развития нейронаук
• BRAIN Initiative (США, 2013 г.) – 400 млн. $ / год;
•
• Human Brain Project (ЕС, 2013 г.) – 100 млн. Евро / год;
• Brain/MINDS (Япония, 2014 г.) – 20-30 млн. Евро / год;
• Сhina Brain Project (Китай, 2015 г.)
Источники: материалы акад.Угрюмова М.В., материалы проектов исследования мозга в США, ЕС и Японии.

17. Примеры новых инструментов: поддержка ППТ в США
AMP (2011)
Сеть институтов
промышленных
инноваций (NNMI, 2012)
“Capturing Domestic
Competitive
Advantage in AM”
(2012)
AMP 2.0 (2013)
Государство и
университеты
Частный
бизнес
Разрыв
Инвестиции
Базовые исследования / Производственные процессы / Массовое производство
Уровень технологической готовности (TRL)
National Robotics
Initiative (2011)
Materials Genome
Initiative (2011)
“Accelerating U.S.
AM” (2014)
• прикладные исследования и
демонстрационные проекты;
• обучение и тренинги;
• инновационные практики
развития производственных
цепочек через формирование
партнерств на базе института;
• взаимодействие с МСП;
• инфраструктура общего
пользования.
≈ 100 млн. долларов из
федерального бюджета в расчете на 1
институт и как минимум такое же
софинансирование со стороны
консорциума компаний и
университетов
America Makes
(аддитивное
производство, 2012)
DMDII
(цифровое
производство, 2013)
LIFT
(легкие и современные
металлы, 2013)
IACMI
(композитные
материалы, 2015)
Power America
(силовая
электроника, 2014)
IP-IMI
(фотоника,
2015)
По плану 45
институтов
Созданные институты
FHE-MII
(гибкая гибридная
электроника, 2015)
Источники: материалы И.Дежиной, А.Фролова (Сколтех)

18. Основные направления стимулирования
технологического развития.
➜ Экспорт как мера технологического совершенства госкомпаний, утонение
порядка аутсорсинга в средние и малые компании.
➜ Изменение порядка администрирования расходов на НИОКР: уточнение
моделей цены: снятие ограничений по структуру расходов, исключение
претензий на «нецелевое расходование средств» при достижении
положительных результатов.
➜ Меры повышение доведения и прозрачности: доступ к финансово-
экономической информации в копании в обмен на ответственные
консультации.
➜ Формирование реестров перспективных копаний и защита их от
недружественных поглощений и рэкета.

19. Инвестирование в новые технологические направления
➜Выбор технологических направлений на междисциплинарной
профессиональной основе (представители российских и зарубежных
исследовательских организаций, ведущих компаний и финансовых
институтов);
➜«Сборка» комплексных технологических программ на выбранных
сегментах рынка;
➜Развитие специальных институтов, ориентированных на инвестиции в
средний высокотехнологичный бизнес по приоритетным направлениям;
➜Мотивация собственников и менеджмента ключевых промышленных
компаний к участию в технологической конкуренции.

20. ВОПРОСЫ И КОММЕНТАРИИ: PONOMAREV@SKOLTECH.RU
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!