«АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР КРИТИЧЕСКИЕ технологии японии ...»

АВТОНОМНЫЕ РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ СИСТЕМЫ РОБОТОВ

АВТОНОМНЫЕ РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ СИСТЕМЫ РОБОТОВ

Краткое описание

Современные промышленные роботы обычно работают по одному или по два (в этом случае изготовители называют их совмещаемыми). Однако, программа их работы должна быть заранее и в деталях предоставлена человеком. Таким образом, современный робот не является самостоятельным в том смысле, что он не может работать, если ему не была задана извне подробная программа его работы.

Однако, ее создание требует весьма сложных и больших затрат труда, поэтому желательно, чтобы роботы будущего могли сами составлять такую программу, получив задание в виде конечной цели работы. Желательно, чтобы роботы могли распознавать, не произошло ли что-либо непредвиденное, типа столкновения. Такие роботы называются автономными роботами.

Кроме того, для повышения эффективности и гибкости работы, а также для организации совместной работы нескольких роботов с целью перемещения массивной заготовки, которую нельзя транспортировать с помощью одного робота, следует распределять работу одной серии между несколькими роботами. Группа таких роботов называется независимой распределенной системой.

Состояние исследований и разработок

Полагают, что практическая реализация автономных распределен­ных систем начнется до 2010 год.

Если при сравнении состояния исследований и разработок на сегодняшний день по странам уровень исследований и разработок в Японии принять за 100%, то в США он составляет 100% (на рис. - 120%), в Европе - 90%.

Условия практической реализации

Как основу ключевых технологий, являющихся необходимыми условиями реализации автономной распределенной системы роботов, следует особо отметить технику систем передачи данных, поскольку требуется передавать огромные массивы данных между роботами.

Кроме того, для обеспечения совместной работы нескольких роботов необходимо разработать эффективную технику управления. Необходимы также средства планирования задач, эффективные датчики для роботов, адаптивное управление по усилию конечных звеньев роботов.

Ожидаемые результаты

Полагают, что рынок автономных распределенных систем управления в 2010 году составит 10 млрд. иен (около 100 млн. долл.).

В 2000 году насчитывалось порядка 30 научно-исследовательских учреждений, занятых исследованиями и разработками в этой области.

Положительное воздействие, которое окажет на экономику создание автономных распределенных систем управления роботов, выразится в появлении новых изделий и производств, а именно, промышленных роботов, способных перестраивать манипуляторы в соответствии с разными типами работ; автономных распределенных роботов для перемещения тяжелых заготовок; микророботов, запоминающих состояния (ячеистых роботов); автономных распределенных микророботов для выполнения совместных работ. Кроме того, активизируется промышленность, связанная с производством машин и механизмов, сборочная промышленность, промышленность, выпускающая транспортные системы. Положительное воздействие будет оказано на бытовую игровую аппаратуру, на биопромышленность.

Достигнутый уровень;

Готовность к коммерциализации Объемы рынка

Наблюдаемый прирост:	низкий	средний	высокий
- финансового и кадрового обеспечения НИОКР		+
- числа патентов и диссертаций		+
- объемов субсидий и дотаций		+
Уровень значимости для успеха коммерциализации:
- правительственного регулирования
- государственного участия
- развития инфраструктуры
- факторов окружающей среды
- общественного сознания
- масштабов рынка	+
- цены	+
- влияния рыночных механизмов	+
- дефицита средств на НИОКР	+
- нехватки исследователей	+

ТЕХНИКА ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ТЕХНИКА ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Краткое описание

До сих пор, цикл создания нового изделия обычно требовал 5-10 лет. При теперешних условиях сокращение этого цикла не всегда желательно с точки зрения эффективного использования производства. Однако, желательно, чтобы вновь разработанная техника как можно скорее доходила до потребителя в форме готовой продукции, т.е., чтобы период разработки был коротким. Ясно, что для сокращения общего периода разработки необходимо решать вопрос сокращения периода разработки для каждого процесса вплоть до создания изделия. Для этого используют системы автоматизированного проектирования, автоматизированного производства и автоматизированного конструирования.

В качестве одного из методов сокращения периода разработки рассматривается метод, заключающийся в распараллеливании насколько возможно технической работы, начиная от планирования разработки изделия до развертывания производства. Раньше эта работа выполнялась последовательно. Такая организация работ называется параллельным конструированием. Внедрив в этот процесс электронно-вычислительную технику и базы данных общего пользования, можно на каждом этапе разработки пользоваться этими базами данных. Благодаря этому становится возможным все этапы выполнять параллельно. Такой подход позволяет эффективно использовать ресурсы производства и успешно его рационализировать.

Состояние исследований и разработок

Полагают, что временем реализации техники параллельного конструирования будет 2010 год.

Если при сравнении состояния исследований и разработок на сегодняшний день по странам их уровень в Японии принять за 100 %, то объем исследований и разработок в США и Европе составит 120%.

Условия реализации

В качестве ключевых технологий, являющихся необходимыми условиями реализации техники параллельного конструирования, следует отметить реализацию систем управления базами данных, основанных на объектно-ориентированной концепции; исследования, связанные с определением допусков на размеры.

Препятствиями к реализации техники параллельного конструирования с социальной точки зрения являются довольно большие ограничения со стороны инфраструктуры общества, стратегия развития общества, национальное самосознание и система ценностей общества. С экономической точки зрения успех реализации техники параллельного конструирования зависит от возможностей снижения ее стоимости, финансирования исследований и разработок, обеспечения их надлежащими кадрами.

Ожидаемые результаты

Полагают, что масштаб рынка техники параллельного конструирования в 2010 году достигнет 30 млрд.иен (около 300 млн.долл.). Число научно-исследовательских учреждений в промышленности в настоящее время составляет 5, в 2010 году их будет 10.

Положительное воздействие, которое окажет на экономику создание техники параллельного конструирования промышленности, проявится в создании таких новых изделий, как интеллектуальные базы данных и устройства автоматических измерений в трехмерной системе координат. Кроме того, активизируются некоторые отрасли современной промышленности, такие как производство ориентированных на инженерные работы рабочих станций, производство персональных компьютеров и систем автоматизированного проектирования. Полагают также, что положительное воздействие будет оказано на производство систем автоматизированного производства и систем автоматизированного проектирования.

Достигнутый уровень;

Готовность к коммерциализации Объемы рынка

Наблюдаемый прирост:	низкий	средний	высокий
- финансового и кадрового обеспечения НИОКР	+
- числа патентов и диссертаций	+
- объемов субсидий и дотаций	+
Уровень значимости для успеха коммерциализации:
- правительственного регулирования
- государственного участия	+
- развития инфраструктуры		+
- факторов окружающей среды
- общественного сознания	+
- масштабов рынка	+
- цены		+
- влияния рыночных механизмов	+
- дефицита средств на НИОКР		+
- нехватки исследователей		+

2.2. Транспорт и перевозки

ЛЕГКИЙ ВИНТОВОЙ САМОЛЕТ

ВЕРТИКАЛЬНОГО ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ

ЛЕГКИЙ ВИНТОВОЙ САМОЛЕТ

ВЕРТИКАЛЬНОГО ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ

Краткое описание

Самолеты данного типа конструктивно выполняются по двум схемам. В соответствии с первой схемой, для осуществления вертикального взлета крыло с жестко зафиксированными в нем двигателями поворачивают как единое целое из горизонтального положения на угол 90 градусов. Согласно второй схеме, из горизонтального в вертикальное положение поворачиваются только двигатели, т. е. во время взлета и посадки самолета турбовинтовые двигатели, размещенные на концах крыла, занимают вертикальное положение, а после взлета двигатели плавно переводят в горизонтальное положение. На самолете может использоваться не только винтовой, но и вентиляторный тип двигателя.

В сравнении с вертолетом такой самолет с турбовентиляторными двигателями имеет вдвое большую скорость полета, а также вдвое большую дальность. Его шумовые характеристики лучше, чем у вертолетов и обычных реактивных самолетов. Пассажировместимость - от нескольких человек до нескольких десятков человек.

Возможность осуществлять вертикальный взлет и посадку позволяет таким самолетам взлетать и приземляться в пределах городских территорий с их дефицитом свободного пространства.

В Японии самолеты этого типа в XXI в. могли бы стать главным средством междугородного транспорта для бизнесменов. Демонстрационные полеты подобных самолетов в США осуществляются с 1989 г. в разных частях страны.

Состояние исследований и разработок

Практическая реализация проекта может начаться до 2010 г.

Наиболее продвинутые исследования и разработки - в США. Если в целях межстранового сравнения принять уровень исследований и разработок в Японии за 100%, то уровень в США - 300%, а европейских странах - 150%.

Условия практической реализации

Ключевыми технологиями в данном случае являются те, которые обеспечивают: создание устройств для поворота крыла или двигателей, снижение шума от двигателей, уменьшение массы конструкции самолета.

На пути реализации проекта возможны определенные препятствия. В общественном плане, это проблема создания широкой сети малогабаритных аэродромов, необходимости участия государства в исследованиях и разработках, а также на этапе производства, урегулирование вопросов, связанных с шумовыми воздействиями. В экономическом плане, это проблемы обеспечения надлежащих масштабов спроса на изделия, дополнительного развития инфраструктуры, подготовки пилотов и др. Для решения всех отмеченных проблем должна быть создана система активной государственной поддержки проекта.

Ожидаемые результаты

Когда начнется практическая реализация проекта, годовой объем рынка может составить около 50 млрд. иен (около 500 млн. долл.). Положительное воздействие на экономику должно выразиться в оживлении авиационного производства и авиатранспорта, расширении масштабов строительства, развитии сферы подготовки специалистов (пилотов). Что касается отрицательного воздействия, по-видимому, оно будет оказано на выпуск вертолетов.

Критическими параметрами для оценки используемых технологий являются уровень шума в черте города и безопасность эксплуатации самолета.

Достигнутый уровень;

Готовность к коммерциализации Объемы рынка

Наблюдаемый прирост:	низкий	средний	высокий
- финансового и кадрового обеспечения НИОКР
- числа патентов и диссертаций
- объемов субсидий и дотаций
Уровень значимости для успеха коммерциализации:
- правительственного регулирования			+
- государственного участия			+
- развития инфраструктуры
- факторов окружающей среды		+
- общественного сознания
- масштабов рынка			+
- цены	+
- влияния рыночных механизмов			+
- дефицита средств на НИОКР		+
- нехватки исследователей	+

ИНТЕЛЛЕКТНОЕ СУДНО

ИНТЕЛЛЕКТНОЕ СУДНО

Краткое описание

История автоматизации судов начинается с 1961 г., когда в свое первое плавание вышло «Кинкасан-мару». Вскоре были построены «Сэйко-мару», «Санхосан-мару» и др. Эти суда имели «безлюдный» отсек двигательной установки, а все системы, находившиеся на борту, были максимально автоматизированы. Тем самым значительно сокращались как численность экипажа, так и общие затраты труда на эксплуатацию судна. В то же время требования к мастерству экипажа, его опыту и способности принимать решения сохранялись на достаточно высоком уровне.

Совет по транспортным технологиям, в соответствии с программой «Развитие судостроения в условиях нынешних изменений в промышленной структуре и технологиях» выступил с проектом создания современной системы автоматизации морских судов («Интеллектное судно»). В основе концепции лежит синтез информации, поступающей от береговых служб и приборов на борту судна, осуществляемый с помощью средств искусственного интеллекта, запрограммированных на использование всего опыта судовождения. Через посредство спутниковой связи с берегом формируется единая система «судно - береговой комплекс», в результате обработка информации и управление судном осуществляются без вмешательства экипажа.

Состояние исследований и разработок

Выход на практическую реализацию возможен в 2010 г. Принимая уровень исследований и разработок, выполненных в Японии за 100%, американский и европейский уровень можно оценить одинаково - в 30%.

Условия практической реализации

В качестве ключевых могут быть названы технологии, на основе которых создаются: средства искусственного интеллекта высокого уровня, системы автоматизации судовождения, системы спутниковой связи, системы взаимодействия «судно - береговой комплекс», бортовые робототехнические средства, техника метеорологических прогнозов.

Основные трудности организационного плана - обеспечение благоприятных условий финансирования, организация процесса исследований и разработок, а также создание новой навигационной системы на межстрановом уровне. В экономическом плане следует отметить, что особой необходимости в подобных судах пока нет, однако в будущем весьма вероятно возникновение дефицита рабочей силы. Актуально обеспечить удешевление как самих автоматизированных судов, так и внешних береговых систем. Кроме того, имея в виду крупномасштабное развертывание этих видов техники, необходимо затратить весьма крупные средства на исследования и разработки. В связи с этим важно, чтобы государство осуществляло серьезную поддержку работ, в том числе и путем организации международного сотрудничества в данной области.

Ожидаемые результаты

Объем рынка для интеллектных судов (без учета береговых строительных работ) - порядка 100 млрд. иен (около 1 млрд. долл.). Их производство окажет положительное влияние на разработки в области средств искусственного интеллекта, а также на производственную активность в области электротехники и средств связи, в том числе спутниковой. Какого-либо отрицательного влияния не предвидится. В общетехническом плане в качестве основного фактора выступает безопасность эксплуатации.

Достигнутый уровень;

Готовность к коммерциализации Объемы рынка

Наблюдаемый прирост:	низкий	средний	высокий
- финансового и кадрового обеспечения НИОКР
- числа патентов и диссертаций
- объемов субсидий и дотаций
Уровень значимости для успеха коммерциализации:
- правительственного регулирования		+
- государственного участия
- развития инфраструктуры			+
- факторов окружающей среды			+
- общественного сознания	+
- масштабов рынка
- цены			+
- влияния рыночных механизмов			+
- дефицита средств на НИОКР
- нехватки исследователей		+

НОВАЯ СИСТЕМА ПРОИЗВОДСТВА АВТОМОБИЛЕЙ

НОВАЯ СИСТЕМА ПРОИЗВОДСТВА АВТОМОБИЛЕЙ

Краткое описание

Новая система производства автомобилей призвана решить ряд актуальных проблем современного производства: экономии энергии, охраны окружающей среды, утилизации вторичного сырья, дефицита рабочей силы, эффективности сборочного процесса и др.

Состояние исследований и разработок

Оценки показывают возможность практической реализации системы до 2010 г. Уровень исследований и разработок как в Японии, так и в США, и в европейских странах практически один и тот же. Проблема эффективного автосборочного производства будучи весьма актуальной, привлекает внимание специалистов во всем мире, а потому позиции разных стран достаточно близки.

Условия практической реализации

В качестве ключевых технологий, формирующих данную систему, необходимо отметить следующие: общие технологии автомобильной сборки, модульно-блочное конструирование, автоматизацию проектирования и производства, роботизацию сборочных операций, использование роботов, способных производить обработку изображений. Для практической реализации рассматриваемой производственной системы, по существу, нет каких-либо серьезных трудностей общественного характера. Важно, однако, чтобы разработка ключевых технологий могла опереться на государственные проекты. В экономическом плане - общее состояние конъюнктуры благоприятно для внедрения подобных систем в автомобилестроении. Определенные трудности связаны с высокой стоимостью сборочных роботов. Поэтому целесообразно усилить исследования и разработки в области сборочных роботов государственными проектами.

Ожидаемые результаты

Объем производства оборудования для сборочных линий и сборочных роботов, являющихся основной частью данной системы, должен составить около 500 млрд. иен (порядка 5 млрд. долл.). Более 100 компаний будут участвовать в исследованиях и разработках по этой проблематике.

Позитивное влияние будет оказано на отрасли, участвующие в производстве высокоавтоматизированных сборочных линий, сборочных роботов, электронного и мехатронного оборудования, а также программного обеспечения. Использование этих роботов в различных отраслях обрабатывающей промышленности явится результатом повышения производительности. Модульно-блочное исполнение конструкции впоследствии облегчит утилизацию деталей и материалов, хотя имеет и такое отрицательное проявление, как увеличение внутрифирменных расходов на исследования и разработки. Учитывая, что уже на этапе проектирования в конструкции автомобилей закладываются особенности, обусловленные автоматизацией его сборки, следует ожидать существенного расширения областей инженерного дела и, соответственно, многих новых результатов исследований и разработок в этой области.

Достигнутый уровень;

Готовность к коммерциализации Объемы рынка

Наблюдаемый прирост:	низкий	средний	высокий
- финансового и кадрового обеспечения НИОКР		+
- числа патентов и диссертаций	+
- объемов субсидий и дотаций	+
Уровень значимости для успеха коммерциализации:	+
- правительственного регулирования
- государственного участия	+
- развития инфраструктуры	+
- факторов окружающей среды	+
- общественного сознания	+
- масштабов рынка		+
- цены		+
- влияния рыночных механизмов
- дефицита средств на НИОКР		+
- нехватки исследователей		+

ТЕХНОСУПЕРЛАЙНЕР

ТЕХНОСУПЕРЛАЙНЕР

Краткое описание

Концепция техносуперлайнера основывается на реализации комплексного эффекта, который выражается в суммировании гидростатической подъемной силы, подъемной силы, создаваемой подводным крылом, и подъемной силы от давления в воздушной подушке.

Силовая установка состоит из газотурбинного двигателя и водометного движителя. Судно с двигателем мощностью 90000 л.с, имеющее грузоподъемность 1000 т, может развивать скорость 50 узлов и использоваться в качестве трансокеанского лайнера. При этом оно сохраняет высокую мореходность и в штормовых условиях при высоте волн 4-6 м.

Под руководством министерства транспорта семь крупнейших судостроительных компаний организовали научно-технический исследовательский комплекс и должны построить модель судна.

Благодаря высокой скорости, техносуперлайнер в новом столетии станет, по-видимому, одним из основных средств транспорта, обеспечивающих перевозки между Японией и странами Юго-Восточной Азии, а также на дальневосточных маршрутах. Следует указать и на возможность его использования для скоростных паромных переправ, а также для грузоперевозок между японскими портами, что позволит уменьшить масштабы эксплуатации грузового автотранспорта.

Состояние исследований и разработок

Началом практической реализации можно считать 2010 г.

В плане межстранового сопоставления следует отметить, что в то время, как в Японии осуществлен цикл крупномасштабных исследований на уменьшенной модели судна, в США и европейских странах работы аналогичного профиля не ведутся.

Условия практической реализации

Ключевые технологии, обеспечивающие реализацию проекта, связаны в первую очередь с созданием системы эффективного суммирования подъемных сил и системы пространственной стабилизации судна. Весьма актуальна также проблема разработки материалов с высокой стойкостью к воздействию атмосферной и морской среды.

В числе организационных и экономических проблем на пути реализации проекта надо отметить следующие: осуществление некоторой либерализации существующих норм навигации, укрепление функциональной базы портовых объектов, повышение безопасности ночных рейсов. Потенциальный спрос на перевозки судами данного типа ожидается высоким. Поэтому при условии сохранения для них существующих сегодня цен на перевозки, они станут одним из основных средств транспорта. В связи с этим потребуется поддержка со стороны государства, в первую очередь, в области законодательных норм, а также его содействие в реорганизации и дооборудовании портов.

Ожидаемые результаты

Этап практического использования судов типа техносуперлайнер, как можно ожидать, начнется примерно в 2010 г., объем рынка составит порядка 100 млрд. иен (около 1 млрд. долл.).

В экономическом плане, появление таких судов вызовет дополнительную загрузку в судостроении и строительных отраслях, повысится деловая активность компаний, занятых ввозом из-за рубежа свежих продуктов питания, обслуживанием туристских маршрутов и вообще перевозками. Определенное отрицательное воздействие будет оказано на объемы перевозок воздушным, железнодорожным и автомобильным транспортом. В качестве центральной проблемы общего плана следует указать на то, что появление высокоскоростных судов потребует принятия дополнительных мер по обеспечению безопасности морского судоходства.

Достигнутый уровень;

Готовность к коммерциализации Объемы рынка

Наблюдаемый прирост:	низкий	средний	высокий
- финансового и кадрового обеспечения НИОКР		+
- числа патентов и диссертаций	+
- объемов субсидий и дотаций	+
Уровень значимости для успеха коммерциализации:			+
- правительственного регулирования
- государственного участия		+
- развития инфраструктуры		+
- факторов окружающей среды		+
- общественного сознания	+
- масштабов рынка	+
- цены		+
- влияния рыночных механизмов
- дефицита средств на НИОКР		+
- нехватки исследователей		+

ПАССАЖИРСКИЙ САМОЛЕТ ДЛЯ МАССОВЫХ ПЕРЕВОЗОК

ПАССАЖИРСКИЙ САМОЛЕТ

ДЛЯ МАССОВЫХ ПЕРЕВОЗОК

Краткое описание

Согласно данным Совета по гражданской авиации при Министерстве транспорта Японии, в 2000 г. пассажиропоток на авиалиниях, связывающих Японию с зарубежными странами, составил 57 млн. чел. - в 1,9 раза больше, чем в 1990 г. Уже сейчас аэропорты перегружены, и хотя предполагается, что будет построено несколько новых, рассчитывать на значительное улучшение положения не приходится. Возникает потребность в самолетах с большой пассажировместимостью. Однако, для эксплуатации таких самолетов нужны крупные аэропорты, так что проблема массовых перевозок решается не просто. По существу, нужны также самолеты, которые бы можно было эксплуатировать в уже имеющихся аэропортах - при необходимости, несколько расширив и удлинив их взлетно-посадочные полосы.

Если усовершенствовать самолеты, рассчитанные на 400-500 человек, и существенно повысить их пассажировместимость, то, по-видимому, удастся сдержать потребность в увеличении парка самолетов и в строительстве дополнительных аэропортов. С этих позиций можно сделать вывод, что тяжелый реактивный пассажирский лайнер вместимостью 800-1000 чел., по-видимому, станет в XXI в. основным средством пассажирских перевозок на международных авиалиниях.

Состояние исследований и разработок

Ожидается, что эксплуатация самолетов такого типа начнется приблизительно в 2010 г. Сравнивая уровни исследований и разработок в разных странах и принимая за 100% уровень работ в Японии, следует охарактеризовать уровни США и стран Европы соответственно в 300 и 150%.

Условия практической реализации

В качестве ключевых технологий, следует рассматривать технологии, обеспечивающие создание двигателей высокой мощности и легких конструкционных материалов. Исключительно важно также обеспечение эффективными системами безопасности полетов и поисковыми системами на случай аварий.

В числе главных трудностей, лежащих в общественной и организационной сфере, в первую очередь, трудности финансового обеспечения работ в рамках одной страны, что требует объединения усилий нескольких стран. Но и это может оказаться недостаточным, потребуется прямое государственное финансирование части работ. Актуально и создание особой инфраструктуры - широкой сети аэропортов. В экономическом плане, надо указать на дороговизну исследований и разработок, что потребует кооперироваться с другими странами. Немалые трудности связаны с кадровым обеспечением. В конечном счете, условием решения всех этих проблем является руководство проектом на государственном уровне и осуществление его в рамках международного сотрудничества.

Ожидаемые результаты

Началом практической реализации проекта является, ориентировочно, 2010 г. Годовой объем рынка таких самолетов составит на первом этапе около 500 млрд. иен (5 млрд. долл.). Значительный положительный эффект будет оказан на авиастроение, повысится деловая активность в компаниях, участвующих в производстве самого самолета, а также приборов, механизмов, материалов и др. Аналогичное воздействие будет оказано на отрасли и компании, которые будут участвовать в строительстве и модернизации аэропортов.

Центральными проблемами общетехнического плана при эксплуатации тяжелых самолетов являются обеспечение безопасности их полетов и проблема шума от двигателей высокой мощности.

Достигнутый уровень;

Готовность к коммерциализации Объемы рынка

Наблюдаемый прирост:	низкий	средний	высокий
- финансового и кадрового обеспечения НИОКР	+
- числа патентов и диссертаций
- объемов субсидий и дотаций
Уровень значимости для успеха коммерциализации:			+
- правительственного регулирования
- государственного участия		+
- развития инфраструктуры		+
- факторов окружающей среды	+
- общественного сознания		+
- масштабов рынка
- цены
- влияния рыночных механизмов
- дефицита средств на НИОКР			+
- нехватки исследователей		+

АВТОМОБИЛЬ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ СПУТНИКОВУЮ СВЯЗЬ

АВТОМОБИЛЬ,

ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ СПУТНИКОВУЮ СВЯЗЬ

Краткое описание

Это автомобиль нового типа, оборудование которого обеспечивает особо высокие возможности телефонной и факсимильной связи, включая в себя также эффективные средства навигации. Уже сейчас на рынки поступают автомобили с установленной в них стандартной аппаратурой связи, а в процессе разработки находятся значительно более совершенные системы.

Состояние исследований и разработок

Если весь объем исследований и разработок, предшествующих этапу коммерциализации, принять за 100%, то на сегодня выполнено 80% работ. Началом эксплуатации таких автомобилей можно считать 2020 г. Уровень работ, выполненных в США, заметно выше, чем в Японии. Если японский уровень оценить в 100%, то американский составит 200%, а европейский - 70%.

Условия практической реализации

В качестве ключевых технологий необходимо отметить те, на основе которых реализуются: одновременная двусторонняя связь для множества автомобилей, сложные аудиоакустические комплексы, техника особоточного монтажа.

На пути создания такого автомобиля можно предвидеть следующие препятствия. В общественном и организационном плане - это строгие международные правила и ограничения по пользованию генераторами радиоволн, необходимость запуска большого числа спутников и строительства множества наземных станций, необходимость серьезного преобразования социальной инфраструктуры. В экономическом плане - это ограниченность средств на исследования и разработки и дефицит специалистов в области электронных систем связи подобного типа. Число потенциальных пользователей очень велико, поэтому возникнет тенденция быстрого развертывания и удешевления систем связи, которая должна быть обеспечена кадрами специалистов.

В решении этих проблем важная роль принадлежит государственным органам. В частности, должны быть урегулированы на международном уровне вопросы о радиочастотах. Необходимо решение о государственной финансовой поддержке развития социальной инфраструктуры.

Ожидаемые результаты

Оценки показывают, что до 2010 г. объем рынка автомобилей, использующих спутниковую связь, составит 100 млрд. иен (около 1 млрд. долл.). Исследования и разработки, включая тематику по отдельным компонентам, будут проводиться приблизительно в 50 компаниях. Положительное воздействие будет оказано на развитие электронной промышленности, особенно производств, выпускающих телефонную и навигационную аппаратуру для этих автомобилей. Повысится деловая активность предприятий, входящих в сферу индустрии информации и программного обеспечения, возрастет выпуск антенного оборудования и функционального стекла. Что касается негативного влияния, то оно, по-видимому, будет оказано на выпуск дорожных карт и путеводителей.

В общетехническом плане необходимо обратить серьезное внимание на вопросы предотвращения ущерба и несчастных случаев, связанных с тем, что из-за каких-либо неисправностей возможно падение спутников связи на наземные объекты.

Достигнутый уровень;

Готовность к коммерциализации Объемы рынка

Наблюдаемый прирост:	низкий	средний	высокий
- финансового и кадрового обеспечения НИОКР		+
- числа патентов и диссертаций		+
- объемов субсидий и дотаций	+
Уровень значимости для успеха коммерциализации:		+
- правительственного регулирования
- государственного участия			+
- развития инфраструктуры	+
- факторов окружающей среды	+
- общественного сознания	+
- масштабов рынка	+
- цены	+
- влияния рыночных механизмов		+
- дефицита средств на НИОКР		+
- нехватки исследователей	+

ЛЕГКИЙ САМОЛЕТ ВЕРТИКАЛЬНОГО ВЗЛЕТА

И ПОСАДКИ ДЛЯ ДЕЛОВЫХ СВЯЗЕЙ

Краткое описание

Сегодня для эксплуатации самолетов необходимы аэродромы. Даже для винтовых самолетов нужна взлетно-посадочная полоса длиной 800-1000 м. Потребность в самолетах крайне велика, но мест, где можно производить посадку и высадку пассажиров, не так уж много. Как правило, пассажирам приходится направляться в аэропорты, достаточно удаленные от места работы или проживания. Поэтому представляют интерес разработки легкого реактивного самолета вертикального взлета и посадки (СВВП), хотя при этом возникает много сложных проблем. Крыло СВВП оснащается вентиляторами, имеющими привод от реактивного двигателя. Один вентилятор обеспечивает вертикальный подъем, а другой - возможность горизонтального перемещения. Пассажировместимость самолета составляет от нескольких человек до нескольких десятков человек. Скорость и дальность полета - в 2 раза больше, чем у вертолета. Среди осуществленных проектов - «Харриер» фирмы «Хоукер-Сиддли» (Англия) и «Фоджер» (СССР).

Благодаря вертикальному взлету и посадке самолет может эксплуатироваться внутри городской территории. Однако возникает серьезная проблема шума от реактивного двигателя. Это вызывает необходимость в строительстве частных аэродромов в пригородной зоне. Кроме того, высок расход топлива, он вдвое больше, чему самолетов обычных схем.

Состояние исследований и разработок

Можно полагать, что практическая реализация этого вида техники начнется до 2010 г. Оценивая исследования и разработки в Японии, США и странах Европы и принимая японский уровень работ за 100%, уровень США можно оценить в 300%, а стран Европы - в 150%. Таким образом, порядок лидерства - США, Европа, Япония.

Условия практической реализации

Ключевыми являются технологии, обеспечивающие: техническую осуществимость режимов висения, конструирование малоразмерных легких самолетов, создание соответствующих двигателей. В числе организационных и экономических проблем на пути реализации данного вида техники важнейшими являются: создание эффективной системы сотрудничества государства и частных фирм, проведение совместных работ в рамках международной кооперации, организация системы сообщения с аэропортами, выработка норм по шумовым характеристикам, обеспечение необходимых масштабов мирового рынка, максимальное удешевление самолета.

В связи с этим государство должно проявить особое внимание к таким задачам, как развитие инфраструктуры и организация международного сотрудничества.

Ожидаемые результаты

Согласно оценкам, рынок таких самолетов в 2010 г. может составить 100 млрд. иен (около 1 млрд. долл.).

В экономическом плане выпуск таких самолетов окажет положительное воздействие на авиационное производство (особенно выиграют фирмы, которые будут выпускать эти самолеты), лизинговую деятельность, сферу технического обслуживания и ремонта. Некоторое отрицательное воздействие будет оказано на вертолетостроение. Критическими параметрами для оценки используемых технологий является уровень шума в черте города и безопасность эксплуатации самолета.

Достигнутый уровень;

Готовность к коммерциализации Объемы рынка

Наблюдаемый прирост:	низкий	средний	высокий
- финансового и кадрового обеспечения НИОКР	+
- числа патентов и диссертаций		+
- объемов субсидий и дотаций
Уровень значимости для успеха коммерциализации:
- правительственного регулирования		+
- государственного участия		+
- развития инфраструктуры			+
- факторов окружающей среды		+
- общественного сознания
- масштабов рынка			+
- цены		+
- влияния рыночных механизмов		+
- дефицита средств на НИОКР	+
- нехватки исследователей	+

АВТОМОБИЛЬ СЛЕДУЮЩЕГО ПОКОЛЕНИЯ

АВТОМОБИЛЬ СЛЕДУЮЩЕГО ПОКОЛЕНИЯ

Краткое описание

Этот автомобиль по своей конструкции является дальнейшим развитием уже существующих автомобилей, однако отличается большей безопасностью (как при различных столкновениях, так и с точки зрения их предотвращения), пониженным воздействием на окружающую среду, а также экономичностью и комфортабельностью. В будущем он должен приобрести массовое распространение.

Разработка автомобиля следующего поколения является крупномасштабной задачей, решение которой необходимо ускорить. Исследования и разработки в этой области ведут автомобилестроительные фирмы во всем мире.

Состояние исследований и разработок

Практическая эксплуатация таких автомобилей должна начаться до 2010 г. Если уровень японских исследований и разработок принять за 100%, то уровень США - 90%. Европейские страны находятся на уровне Японии.

Условия практической реализации

В качестве ключевых, выступают технологии, с которыми связано решение следующих задач: обеспечение безопасности при различных столкновениях, предотвращение различных видов аварий, ослабление вредного влияния на окружающую среду, уменьшение расхода топлива, усовершенствование систем управления и контроля, создание высокого комфорта с учетом индивидуальных запросов заказчика.

Ограничений со стороны факторов общественной природы: управленческих, политических, связанных с социальной инфраструктурой и охраной окружающей среды - практически не предвидится. Однако имеется ряд экономических факторов, затрудняющих практическую реализацию. Это нехватка ресурсов рабочей силы, трудность удешевления изделия ввиду высокого уровня заработной платы, большие расходы на исследования и разработки. Кроме того, ощущается дефицит специалистов-исследователей, в частности, в области вычислительной техники.

Для успешного решения этих проблем необходимы достаточно крупные финансовые средства и солидное кадровое обеспечение. В отличие от прежней практики, крайне целесообразно развитие сотрудничества на стадии научно-исследовательских и проектных работ, а в фундаментальной сфере требуется государственная поддержка.

Ожидаемые результаты

Можно полагать, что объем рынка автомобилей следующего поколения составит порядка 3 трлн. иен (около 30 млрд. долл.). Количество фирм, в которых будут проводиться исследования и разработки, составит около 300.

Положительное влияние будет оказано на целый ряд производств, в которых будут создаваться важные для этого автомобиля компоненты: амортизаторы в виде надувных мешков, различные датчики, пластмассы, пригодные для повторного использования. Будет расширен фронт работ в области систем моделирования и имитации, разработки программ и др. Негативное влияние будет отмечено в сфере производства автомобилей обычных конструкций.

В общетехническом плане необходима поддержка данной инновации более совершенными системами управления дорожным движением с целью предотвращения заторов и пробок на магистралях. Это явилось бы также поддержкой политики экономии энергии, проводимой путем повышения экономичности автомобилей.

Достигнутый уровень;

Готовность к коммерциализации Объемы рынка

Наблюдаемый прирост:	низкий	средний	высокий
- финансового и кадрового обеспечения НИОКР			+
- числа патентов и диссертаций		+
- объемов субсидий и дотаций	+
Уровень значимости для успеха коммерциализации:	+
- правительственного регулирования
- государственного участия	+
- развития инфраструктуры	+
- факторов окружающей среды	+
- общественного сознания	+
- масштабов рынка	+
- цены		+
- влияния рыночных механизмов	+
- дефицита средств на НИОКР		+
- нехватки исследователей			+

АВТОМОБИЛЬ НА АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКАХ ЭНЕРГИИ

#**' "W

АВТОМОБИЛЬ

НА АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКАХ ЭНЕРГИИ

Краткое описание

К таким автомобилям обычно относят электромобили и автомобили с двигателями, работающими на спирте или водороде. Последний вариант исследуется в рамках программы Министерства внешней торговли и промышленности «Саншайн» («Солнечное сияние»), в которой имеется раздел, посвященный использованию водорода в качестве топлива. Уже проведены испытания автомобиля с двигателем на водороде, в ходе которых была превышена скорость 100 км/час, а пройденная дистанция составила 280 км. Однако этап практического использования еще не достигнут, требуются дальнейшие исследования.

В последнее время обращается внимание на хорошие перспективы электромобилей. Их главный недостаток - малый путь, проходимый между зарядками аккумуляторов. Однако эта проблема уже не столь остра благодаря созданию гибридных двигательных установок, в состав которых входит и бензиновый двигатель. Существенное улучшение характеристик электромобилей ожидается к 2010 г., когда начнется практическое использование топливных элементов. Ниже обсуждаются вопросы, касающиеся создания электромобилей.

Состояние исследований и разработок

Если общий объем исследований и разработок, предшествующий этапу практической реализации принять за 100 %, то объем работ, выполненный к настоящему времени, составляет 80%. Если уровень исследования и разработок в Японии принять за 100%, то уровни США и стран Европы составят соответственно 150 и 100%.

Условия практической реализации

К числу ключевых относятся технологии, на основе которых создаются аккумуляторы нового поколения, топливные элементы, гибридные двигательные установки, механизмы трансмиссии. Говоря о факторах социальной среды и их влиянии на развитие электромобилей, надо отметить, что последнее имеет поддержку как природоохранная мера. Другое направление содействия развитию электромобилей - создание необходимой инфраструктуры, т. е. системы зарядных станций, сервисной сети и др. Одновременно надо способствовать тому, чтобы в массовом сознании укоренялась идея: для сохранения окружающей среды каждый должен принять на себя дополнительные расходы.

Экономические факторы, сдерживающие развитие электромобилей: более высокая стоимость по сравнению с обычными автомобилями, ограниченные масштабы использования, недостаточная численность специалистов-электротехников данного профиля, недостаточные объемы средств на исследования и разработки.

Чтобы решить эти проблемы, необходима крупномасштабная государственная поддержка работ в области легких малогабаритных аккумуляторов нового поколения, включая тематику по новым материалам.

Ожидаемые результаты

Рынок электромобилей к 2010 г. может составить примерно 500 млрд. иен (около 5 млрд. долл.). Порядка 50 фирм будут участвовать в проведении исследований и разработок по основной и смежной тематике.

Положительный эффект будет состоять в формировании новых отраслей, обеспечивающих строительство зарядных станций и выпуск зарядных устройств. Расширится производство аккумуляторов и электрических систем для их эксплуатации на электромобилях. Увеличатся масштабы деятельности электроэнергетических компаний. Отрицательное влияние будет оказано на деловую активность бензозаправочных станций в районах, где будут широко эксплуатироваться электромобили. Проблема общего плана - утилизация использованных аккумуляторных батарей.

Достигнутый уровень;

Готовность к коммерциализации Объемы рынка

Наблюдаемый прирост:	низкий	средний	высокий
- финансового и кадрового обеспечения НИОКР			+
- числа патентов и диссертаций			+
- объемов субсидий и дотаций			+
Уровень значимости для успеха коммерциализации:	+
- правительственного регулирования
- государственного участия			+
- развития инфраструктуры		+
- факторов окружающей среды			+
- общественного сознания		+
- масштабов рынка		+
- цены		+
- влияния рыночных механизмов			+
- дефицита средств на НИОКР		+
- нехватки исследователей		+