eng
TS_pub
technospheramag
technospheramag
ТЕХНОСФЕРА_РИЦ
DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2024.18.2.90.96
Отечественное производство продукции фотоники
И. Б. Ковш, президент Лазерной ассоциации
Как хорошо известно, фотоника является сегодня одним из локомотивов инновационного развития экономики. Широкое освоение технологий, основанных на использовании энергии в форме лазерного излучения, затронули все области социально-экономической деятельности, обогащая уже известные методы и подходы и открывая принципиально новые технические возможности. Создание оборудования, реализующего такие технологии, стало не только быстроразвивающимся бизнесом, но и важной государственной задачей, т. к. возможность активно использовать фотонику определяет темпы модернизации промышленности и армии, эффективность информационно-управленческих структур, связи, транспорта и многого другого, за что отвечает государство. Неудивительно поэтому, что темпы роста мирового рынка фотоники в среднем вдвое превышают темпы роста мирового ВВП и в ближайшие пару лет этот рынок должен достичь объема в триллион долларов в год (отметим, кстати, для тех, кто все еще числит фотонику сектором микроэлектроники, что соотношение фотоники с микроэлектроникой прогнозируется на этот период таким же, как и сегодня, – объем производства фотоники в два раза больше).
Продукцию фотоники как отрасли западные эксперты традиционно подразделяют на следующие основные сектора:
лазерное технологическое оборудование («про-
мышленные лазеры»);
информационное оборудование и оборудование оптической связи;
аппаратура для измерений, диагностики и автоматизированного технического зрения;
оборудование для обеспечения безопасности и обороны;
оборудование для медицины и наук о жизни;
оборудование фотовольтаики;
комплектующие изделия и узлы, включая источники излучения, лазерную оптику, специализированные блоки питания и т. п.
Действующий в нашей стране национальный стандарт РФ ГОСТ Р 70212-2022 «Фотоника. Классификация технологий и оборудования» использует, естественно, эту же схему. Ниже, анализируя продукцию и структуру отечественной лазерно-оптической отрасли, мы будем ее придерживаться.
В Союзном государстве работают сегодня в области фотоники – т. е. ведут соответствующие НИОКР, создают оборудование и разрабатывают технологии фотоники, готовят профильные кадры – в общей сложности 930 организаций (880 – в РФ, 50 – в Беларуси). Непосредственным изготовлением предлагающейся на открытом рынке лазерно-оптической и оптоэлектронной аппаратуры и ее компонентов занимаются 187 российских и 15 белорусских предприятий и научно-технических центров. Они предлагают более 5 тыс. моделей этой продукции, причем в последние 2 года имеет место активная модернизация уже освоенных в производстве разработок и появление новых моделей (табл. 1) – что обусловлено необходимостью заместить ставшие недоступными для отечественного пользователя западную технику и комплектующие изделия.
Определить полный объем производства отечественной фотоники затруднительно, т. к. из данных Росстата извлечь необходимую информацию невозможно, но, отталкиваясь от результатов опросов, проводившихся Лазерной ассоциацией, можно для Российской Федерации оценить этот объем за 2023 год в 180–200 млрд руб. Будем надеяться, что меры, принимаемые сейчас руководством страны для обеспечения ее технологического суверенитета, будут – должны! – стимулировать развитие отечественной фотоники как важной высокотехнологичной отрасли и существенно увеличат ее общую производительность.
В течение длительного времени потенциал наших лазерно-оптических и оптоэлектронных компаний недоиспользовался, т. к. многие активные пользователи технологий фотоники внутри страны однозначно ориентировались на западное оборудование – невзирая ни на какие технико-экономические резоны. Слабый внутренний спрос не позволял отрасли развиваться чисто рыночным образом. Вынужденная переориентация российских пользователей технологий фотоники на отечественное оборудование должна существенно повысить спрос на продукцию наших производителей, но это, конечно, не мгновенный и очень непростой переход, к тому же идущий на фоне растущей конкуренции с поставщиками аналогичного оборудования из Китая, где государство активно развивает лазерную промышленность и мощно стимулирует экспорт ее продукции.
Следует отметить, что аппаратуру и оборудование фотоники предлагают рынку отечественные организации всех типов – отнюдь не только производственные предприятия.
Региональное распределение этих организаций – такое же, как у отрасли в целом (табл. 3). Основные центры – Москва и Московская область, С. Петербург, Новосибирск, в Беларуси – Минск, в остальных регионах (В РФ еще в 20, в Беларуси – в одном) – от одной до нескольких выпускающих такое оборудование организаций.
В Саратовской и Томской областях – по 5 организаций-производителей гражданской продукции фотоники, в Пермском крае – 4, во Владимире, Казани, Рязани и Саранске – по 3, в Воронеже, Екатеринбурге, Нижнем Новгороде, Ставрополе, Челябинской области – по 2, Казани, Краснодаре, Красноярске, Орле, Петрозаводске, Самаре, Туле, Уфе – по 1.
В табл. 4–8 приведены перечни некоторых типов оборудования фотоники, выпускаемого сегодня отечественными производителями (полные описания всех указанных моделей можно найти в каталогах-справочниках ЛАС, выпущенных в феврале-марте 2024 года).
Легко видеть, что открытый отечественный рынок фотоники формируют прежде всего малые предприятия. Именно они производят большинство моделей лазерно-оптической и оптоэлектронной аппаратуры, предлагаемой для обработки материалов, медицинских применений, локальных систем связи и т. д. «Большие» отраслевые организации, как правило, загружены госзаказами и открытому рынку предлагают в основном изделия, которые принято относить к элементной базе. Отметим при этом, что среди отечественных производителей оборудования фотоники много таких, для которых фотоника – не единственная специализация и часто далеко не главная. Появляются такие производители в результате успешной «торговли излишками» – когда группа энтузиастов внутри большого НИИ или предприятия, решая какие-то его задачи с привлечением технологий фотоники, находит удачные технические решения и продолжает их развивать и совершенствовать, предлагая свои изделия и «внешним» пользователям. Появляется фактически некое, как правило, микропредприятие с продукцией фотоники внутри большой организации другой отрасли. Таких участников рынка фотоники много, например, среди производителей аппаратуры для измерений и диагностики, технического зрения, для систем связи и информатики.
Превалирование малых и микропредприятий среди производителей гражданской фотоники делает это производство гибким, быстрореагирующим на изменений спроса, появление готовых технических решений и материалов. Но малые предприятия существенно ограничены в ресурсах и потому не могут себе позволить долговременные масштабные исследования и разработки, которые могут привести к появлению принципиально новых методов, технологий и устройств, и потому чаще всего работают в этом плане «вдогонку» – реагируя на появление новинок на мировом рынке. Придуманный в Западной Европе способ преодоления проблемы определения приоритетных направлений и организации стратегически важных исследований, ведущих к разработке новой техники и технологий – создание технологических платформ – в нашей стране реальной государственной поддержки, к сожалению, не получил.
Общими тенденциями в отечественном производстве гражданской продукции фотоники, помимо отмеченной большой роли малых предприятий, является повышение «адресности» такой продукции. Создатели технологических комплексов, наряду с выпуском серийных моделей, предлагают сборку «по месту» – на конкретном производстве – нужных комплексов из отдельных блоков, производители источников излучения, оптоволокна и т. п. ориентируются при выборе параметров на конкретную конечную продукцию в системах связи, измерений, обработки материалов, разработчики лазерных медицинских аппаратов и инструментария работают в тесной связке с конкретными медицинскими центрами, строго учитывая их пожелания и техзадания (именно поэтому так высока доля микропредприятий среди таких разработчиков – медикам с ними проще договариваться).
Сравнивать производственную активность предприятий отрасли по числу предлагаемых ими моделей оборудования фотоники некорректно, т. к. у одного модели – это диодные лазеры или оптические шнуры, а у другого – технологические комплексы. Но по разнообразию предлагаемой на отрытом рынке продукции можно выделить несколько явных сегодняшних лидеров. Это: 1) ООО «Лассард» (Москва), изготавливающий полупроводниковые и твердотельные лазеры, лазерные технологические установки и системы контроля лазерного излучения, разнообразное оптомеханическое оборудование; 2) НИИ «Полюс» им. М. Ф. Стельмаха (Москва), НТО «ИРЭ-Полюс» (Московская обл.), ООО «ФТИ-оптроник» (С. Петербург), Институт физики им. Б. М. Степанова (Минск), ВНИИТФ (Челябинская область) – эти 5 организаций выпускают по 4 типа оборудования фотоники каждое. Еще 15 организаций производят оборудование 3 типов, а 32 организации – по 2 различных вида продукции фотоники.
По широте номенклатуры выпускаемой продукции отечественная фотоника вполне соответствует мировой, по рабочим характеристикам многие изделия тоже ничуть не уступают мировому уровню (а некоторые его и определяют – например, в открытой оптической связи в атмосфере или лазерной аппаратуре для урологии), но в целом отрасли, как говорится, есть за что бороться в части качества и надежности выпускаемой продукции, ее разнообразия.
Главный вызов, стоящий сейчас перед отечественной фотоникой как отраслью – это завоевание и поддержание технологического суверенитета государства в критически важной для страны области лазерно-оптических и оптоэлектронных технологий. Эта задача сродни электрификации в начале прошлого века, и решать ее нужно стратегически, комбинируя усилия и ресурсы, соединяя предпринимательскую активность и государственное управление, эффективно используя имеющийся в отрасли мощный экспертно-аналитический потенциал.
Первоочередными задачами представляются:
расширение внутреннего рынка, увеличение спроса на продукцию фотоники. Нужны программы освоения наших технологий – в промышленности, медицине, сельском хозяйстве, на транспорте и др. Нужно просвещение – опыт показывает, что о современных возможностях фотоники знают мало и многие все еще считают ее экзотикой, далекой от сегодняшних повседневных нужд. Изучение технологий фотоники нужно включить в программы всех технических, медицинских, сельскохозяйственных ВУЗов;
нужно улучшить подготовку кадров создателей и пользователей технологий фотоники, согласовав учебные программы с реальными потребностями работодателей, активно используя механизмы целевого обучения и повышения квалификации;
нужна целевая программа, направленная на обеспечение страны базовыми компонентами фотоники. Создателям конечной функциональной продукции нужна качественная элементная база, но для ее изготовления нужны соответствующие материалы и оборудование, а главное – нужна целевая поддержка производства компонентов фотоники, т. к. надеяться на чисто рыночные механизмы развития этого производства в нашей стране в существующих реалиях нет оснований;
нужна внятная и логичная общая стратегия развития отрасли, нацеленная не только на предоставление возможности реализации перспективных инициативных проектов, но, в первую очередь, на достижение технологического суверенитета Союзного государства в области критически важных технологий фотоники.
На открывающейся 26 марта сего года в московском ЦВК «Экспоцентр» 18‑й выставке «Фотоника. Мир лазеров и оптики» отечественная продукция фотоники будет представлена во всем ее многообразии, а на сопутствующем выставке Конгрессе будут детально проанализированы все применения этой продукции.
Будем надеяться, что это мероприятие послужит не только развитию внутриотраслевых взаимодействий, но и стимулом к формированию государственной политики в деле развития и широкого использования высокоэффективных технологий фотоники в нашей стране. ▪
И. Б. Ковш, президент Лазерной ассоциации
Как хорошо известно, фотоника является сегодня одним из локомотивов инновационного развития экономики. Широкое освоение технологий, основанных на использовании энергии в форме лазерного излучения, затронули все области социально-экономической деятельности, обогащая уже известные методы и подходы и открывая принципиально новые технические возможности. Создание оборудования, реализующего такие технологии, стало не только быстроразвивающимся бизнесом, но и важной государственной задачей, т. к. возможность активно использовать фотонику определяет темпы модернизации промышленности и армии, эффективность информационно-управленческих структур, связи, транспорта и многого другого, за что отвечает государство. Неудивительно поэтому, что темпы роста мирового рынка фотоники в среднем вдвое превышают темпы роста мирового ВВП и в ближайшие пару лет этот рынок должен достичь объема в триллион долларов в год (отметим, кстати, для тех, кто все еще числит фотонику сектором микроэлектроники, что соотношение фотоники с микроэлектроникой прогнозируется на этот период таким же, как и сегодня, – объем производства фотоники в два раза больше).
Продукцию фотоники как отрасли западные эксперты традиционно подразделяют на следующие основные сектора:
лазерное технологическое оборудование («про-
мышленные лазеры»);
информационное оборудование и оборудование оптической связи;
аппаратура для измерений, диагностики и автоматизированного технического зрения;
оборудование для обеспечения безопасности и обороны;
оборудование для медицины и наук о жизни;
оборудование фотовольтаики;
комплектующие изделия и узлы, включая источники излучения, лазерную оптику, специализированные блоки питания и т. п.
Действующий в нашей стране национальный стандарт РФ ГОСТ Р 70212-2022 «Фотоника. Классификация технологий и оборудования» использует, естественно, эту же схему. Ниже, анализируя продукцию и структуру отечественной лазерно-оптической отрасли, мы будем ее придерживаться.
В Союзном государстве работают сегодня в области фотоники – т. е. ведут соответствующие НИОКР, создают оборудование и разрабатывают технологии фотоники, готовят профильные кадры – в общей сложности 930 организаций (880 – в РФ, 50 – в Беларуси). Непосредственным изготовлением предлагающейся на открытом рынке лазерно-оптической и оптоэлектронной аппаратуры и ее компонентов занимаются 187 российских и 15 белорусских предприятий и научно-технических центров. Они предлагают более 5 тыс. моделей этой продукции, причем в последние 2 года имеет место активная модернизация уже освоенных в производстве разработок и появление новых моделей (табл. 1) – что обусловлено необходимостью заместить ставшие недоступными для отечественного пользователя западную технику и комплектующие изделия.
Определить полный объем производства отечественной фотоники затруднительно, т. к. из данных Росстата извлечь необходимую информацию невозможно, но, отталкиваясь от результатов опросов, проводившихся Лазерной ассоциацией, можно для Российской Федерации оценить этот объем за 2023 год в 180–200 млрд руб. Будем надеяться, что меры, принимаемые сейчас руководством страны для обеспечения ее технологического суверенитета, будут – должны! – стимулировать развитие отечественной фотоники как важной высокотехнологичной отрасли и существенно увеличат ее общую производительность.
В течение длительного времени потенциал наших лазерно-оптических и оптоэлектронных компаний недоиспользовался, т. к. многие активные пользователи технологий фотоники внутри страны однозначно ориентировались на западное оборудование – невзирая ни на какие технико-экономические резоны. Слабый внутренний спрос не позволял отрасли развиваться чисто рыночным образом. Вынужденная переориентация российских пользователей технологий фотоники на отечественное оборудование должна существенно повысить спрос на продукцию наших производителей, но это, конечно, не мгновенный и очень непростой переход, к тому же идущий на фоне растущей конкуренции с поставщиками аналогичного оборудования из Китая, где государство активно развивает лазерную промышленность и мощно стимулирует экспорт ее продукции.
Следует отметить, что аппаратуру и оборудование фотоники предлагают рынку отечественные организации всех типов – отнюдь не только производственные предприятия.
Региональное распределение этих организаций – такое же, как у отрасли в целом (табл. 3). Основные центры – Москва и Московская область, С. Петербург, Новосибирск, в Беларуси – Минск, в остальных регионах (В РФ еще в 20, в Беларуси – в одном) – от одной до нескольких выпускающих такое оборудование организаций.
В Саратовской и Томской областях – по 5 организаций-производителей гражданской продукции фотоники, в Пермском крае – 4, во Владимире, Казани, Рязани и Саранске – по 3, в Воронеже, Екатеринбурге, Нижнем Новгороде, Ставрополе, Челябинской области – по 2, Казани, Краснодаре, Красноярске, Орле, Петрозаводске, Самаре, Туле, Уфе – по 1.
В табл. 4–8 приведены перечни некоторых типов оборудования фотоники, выпускаемого сегодня отечественными производителями (полные описания всех указанных моделей можно найти в каталогах-справочниках ЛАС, выпущенных в феврале-марте 2024 года).
Легко видеть, что открытый отечественный рынок фотоники формируют прежде всего малые предприятия. Именно они производят большинство моделей лазерно-оптической и оптоэлектронной аппаратуры, предлагаемой для обработки материалов, медицинских применений, локальных систем связи и т. д. «Большие» отраслевые организации, как правило, загружены госзаказами и открытому рынку предлагают в основном изделия, которые принято относить к элементной базе. Отметим при этом, что среди отечественных производителей оборудования фотоники много таких, для которых фотоника – не единственная специализация и часто далеко не главная. Появляются такие производители в результате успешной «торговли излишками» – когда группа энтузиастов внутри большого НИИ или предприятия, решая какие-то его задачи с привлечением технологий фотоники, находит удачные технические решения и продолжает их развивать и совершенствовать, предлагая свои изделия и «внешним» пользователям. Появляется фактически некое, как правило, микропредприятие с продукцией фотоники внутри большой организации другой отрасли. Таких участников рынка фотоники много, например, среди производителей аппаратуры для измерений и диагностики, технического зрения, для систем связи и информатики.
Превалирование малых и микропредприятий среди производителей гражданской фотоники делает это производство гибким, быстрореагирующим на изменений спроса, появление готовых технических решений и материалов. Но малые предприятия существенно ограничены в ресурсах и потому не могут себе позволить долговременные масштабные исследования и разработки, которые могут привести к появлению принципиально новых методов, технологий и устройств, и потому чаще всего работают в этом плане «вдогонку» – реагируя на появление новинок на мировом рынке. Придуманный в Западной Европе способ преодоления проблемы определения приоритетных направлений и организации стратегически важных исследований, ведущих к разработке новой техники и технологий – создание технологических платформ – в нашей стране реальной государственной поддержки, к сожалению, не получил.
Общими тенденциями в отечественном производстве гражданской продукции фотоники, помимо отмеченной большой роли малых предприятий, является повышение «адресности» такой продукции. Создатели технологических комплексов, наряду с выпуском серийных моделей, предлагают сборку «по месту» – на конкретном производстве – нужных комплексов из отдельных блоков, производители источников излучения, оптоволокна и т. п. ориентируются при выборе параметров на конкретную конечную продукцию в системах связи, измерений, обработки материалов, разработчики лазерных медицинских аппаратов и инструментария работают в тесной связке с конкретными медицинскими центрами, строго учитывая их пожелания и техзадания (именно поэтому так высока доля микропредприятий среди таких разработчиков – медикам с ними проще договариваться).
Сравнивать производственную активность предприятий отрасли по числу предлагаемых ими моделей оборудования фотоники некорректно, т. к. у одного модели – это диодные лазеры или оптические шнуры, а у другого – технологические комплексы. Но по разнообразию предлагаемой на отрытом рынке продукции можно выделить несколько явных сегодняшних лидеров. Это: 1) ООО «Лассард» (Москва), изготавливающий полупроводниковые и твердотельные лазеры, лазерные технологические установки и системы контроля лазерного излучения, разнообразное оптомеханическое оборудование; 2) НИИ «Полюс» им. М. Ф. Стельмаха (Москва), НТО «ИРЭ-Полюс» (Московская обл.), ООО «ФТИ-оптроник» (С. Петербург), Институт физики им. Б. М. Степанова (Минск), ВНИИТФ (Челябинская область) – эти 5 организаций выпускают по 4 типа оборудования фотоники каждое. Еще 15 организаций производят оборудование 3 типов, а 32 организации – по 2 различных вида продукции фотоники.
По широте номенклатуры выпускаемой продукции отечественная фотоника вполне соответствует мировой, по рабочим характеристикам многие изделия тоже ничуть не уступают мировому уровню (а некоторые его и определяют – например, в открытой оптической связи в атмосфере или лазерной аппаратуре для урологии), но в целом отрасли, как говорится, есть за что бороться в части качества и надежности выпускаемой продукции, ее разнообразия.
Главный вызов, стоящий сейчас перед отечественной фотоникой как отраслью – это завоевание и поддержание технологического суверенитета государства в критически важной для страны области лазерно-оптических и оптоэлектронных технологий. Эта задача сродни электрификации в начале прошлого века, и решать ее нужно стратегически, комбинируя усилия и ресурсы, соединяя предпринимательскую активность и государственное управление, эффективно используя имеющийся в отрасли мощный экспертно-аналитический потенциал.
Первоочередными задачами представляются:
расширение внутреннего рынка, увеличение спроса на продукцию фотоники. Нужны программы освоения наших технологий – в промышленности, медицине, сельском хозяйстве, на транспорте и др. Нужно просвещение – опыт показывает, что о современных возможностях фотоники знают мало и многие все еще считают ее экзотикой, далекой от сегодняшних повседневных нужд. Изучение технологий фотоники нужно включить в программы всех технических, медицинских, сельскохозяйственных ВУЗов;
нужно улучшить подготовку кадров создателей и пользователей технологий фотоники, согласовав учебные программы с реальными потребностями работодателей, активно используя механизмы целевого обучения и повышения квалификации;
нужна целевая программа, направленная на обеспечение страны базовыми компонентами фотоники. Создателям конечной функциональной продукции нужна качественная элементная база, но для ее изготовления нужны соответствующие материалы и оборудование, а главное – нужна целевая поддержка производства компонентов фотоники, т. к. надеяться на чисто рыночные механизмы развития этого производства в нашей стране в существующих реалиях нет оснований;
нужна внятная и логичная общая стратегия развития отрасли, нацеленная не только на предоставление возможности реализации перспективных инициативных проектов, но, в первую очередь, на достижение технологического суверенитета Союзного государства в области критически важных технологий фотоники.
На открывающейся 26 марта сего года в московском ЦВК «Экспоцентр» 18‑й выставке «Фотоника. Мир лазеров и оптики» отечественная продукция фотоники будет представлена во всем ее многообразии, а на сопутствующем выставке Конгрессе будут детально проанализированы все применения этой продукции.
Будем надеяться, что это мероприятие послужит не только развитию внутриотраслевых взаимодействий, но и стимулом к формированию государственной политики в деле развития и широкого использования высокоэффективных технологий фотоники в нашей стране. ▪
Отзывы читателей
