Чтение онлайн

Джордж Томпсон

Джордж Томпсон возглавляет группу стратегического планирования (Technology Strategy Group) в известной фирме Intel. Ранее он успешно занимался разработкой и внедрением в производство новых материалов и продуктов, организовал несколько крупномасштабных производств. Область его научных интересов довольно широка и включает в себя полупроводниковую технику, прикладную оптику, твердотельные лазеры, молекулярную спектроскопию и т. д. Дж. Томпсон имеет докторскую степень по физической химии.

Реальное использование нанотехнологий зародилось в производстве микроэлектроники, поэтому данная глава книги представляет собой попытку оценить стратегические подходы к коммерческому внедрению нанопродуктов и нанообъектов на основе предыдущего опыта, накопленного именно в микроэлектронике при производстве новых товаров в очень крупных объемах (это и соответствует духу закона Мура). Поэтому глава начинается с общих рассуждений о возможностях внедрения новых технологий и коммерциализации новых продуктов, после чего рассматриваются вопросы, связанные с внедрением собственно нанотехнологий и их особенностями.

История техники знает множество примеров, когда внедрение блестящих новых технологий приводило инициаторов к очевидному коммерческому провалу при выпуске новых товаров, поэтому рассмотрение вопросов стратегии производства нанопродуктов стоит начать с оценки состояния существующего рынка и возможностей, которые предлагают новые технологии. Серьезные коммерсанты никогда не станут фундаментально менять существующую технологию, не убедившись предварительно, что это изменение способно привести к реальным прибылям и преимуществам в конкурентной борьбе. Любая корпорация, занимающаяся инновационными проектами в области нанотехнологий, начинает свою деятельность с серьезной оценки состояния рынка по нескольким позициям. При этом основной проблемой, конечно, выступает вероятность коммерческого успеха запускаемого продукта, поскольку совершенно очевидно, что большинству покупателей и потребителей безразлично, какие конкретно технологии используются при производстве данного товара. Технология (как таковая) не имеет никакого значения для коммерческого рынка и приобретает некую ценность, воплотившись в конкретный товар, пользующийся повышенным спросом.

С коммерческой точки зрения, выбор стратегии определяется отношением к новой технологии. Речь идет о том, что любой коммерсант и инвестор, занимающийся инновационной деятельностью, должен решить для себя основной вопрос: относится ли он к новой технологии лишь как к средству временного, частичного, одноразового улучшения своей продукции или считает ее важным изменением всей существующей системы производства товаров данного класса. Кратковременные и случайные изменения в технологии можно назвать статическими (поскольку они не меняют существенно состояния рынка и уровня производимых товаров), а долговременные и революционные изменения технологий следует называть динамическими, так как именно они в конечном счете определяют развитие науки, техники, производства и бизнеса. Можно даже сказать, что способность отличать простые изменения технологий от революционных преобразований (то есть оценивать масштабы предлагаемых нововведений) является наиболее важной для бизнесмена, связанного с инновационными проектами. Проблеме можно придать философский и психологический смысл, так как любому человеку приходится решать подобные задачи в обычной жизни, пытаясь угадать, является ли какое-то событие (например, встреча с незнакомцем) простой случайностью или поворотным, судьбоносным моментом биографии? С деловой точки зрения это означает, что бизнесмен должен угадать, стоит ли вкладывать небольшие деньги в кратковременные улучшения выпускаемого товара или следует вложить сразу большую сумму в коренную перестройку всего производства.

Предлагаемые нанонаукой процессы и материалы, конечно, относятся к тем революционным и прорывным технологиям, закономерности развития которых очень трудно угадать (можно лишь с уверенностью предсказать, что на этом пути нас ожидают большие неожиданности). Сложность и революционность новых технологий чрезвычайно затрудняют попытки специалистов (и экономистов, и технологов) выработать какую-нибудь разумную стратегию в области коммерциализации нанотехнологий. Поэтому имеет смысл обсудить сначала более простую и распространенную ситуацию, когда новая технология внедряется производство или сбыт какого-то продукта или товара. Естественно, коммерческая ситуация определяется, в первую очередь, стадией так называемого жизненного цикла товара, на которой осуществляется внедрение (понятно, что о новой технологии стоит задуматься на стадии инженерно-конструкторских разработок, а не перед массовым выпуском товара на рынок). Обычно производство любого товара связано с целым набором различных технологий и материалов, не говоря уже о таких иррациональных мотивах коммерческого производства, как мода, реклама и фантастические проекты завоевания рынка.

Даже в самом простом случае, когда речь может идти о применении новых материалов и веществ в уже выпускаемых товарах, возникают серьезные проблемы конкурентоспособности новой технологии по отношению к аналогичным изделиям, исходя из сложных соотношений между степенью улучшения продукта и стоимостью его производства. Обычно предполагается, что потребители быстро отметят реальные преимущества новых продуктов по качеству и стоимости, что позволит производителям быстро захватить целые секторы коммерческого рынка. Однако при этом следует учитывать, что на практике популярность новых товаров вовсе не определяется только стоимостью и качеством. Реальная коммерческая ценность и объем продаж новых продуктов зависят от множества побочных и внешних факторов, помимо очевидных стоимости и качества. В число этих факторов входят функциональность, внешняя привлекательность товара, форма и размеры, надежность, система доставки и обслуживания, стоимость эксплуатации, потребление электроэнергии, необходимость в охлаждении и множество других требований, о которых прекрасно знают коммивояжеры и специалисты по сбыту. Кроме того, при внедрении любого нового товара нельзя забывать о неожиданной возможности возникновения разных юридических и этических затруднений, связанных с опасностью для здоровья, экологией, безопасностью и т. п.

Приступая к планированию, то есть созданию бизнес-плана или так называемого технологического «путеводителя» для возможного внедрения нанотехнологий в схему производства уже существующих товаров, экономист должен прежде всего тщательно изучить основные характеристики нового продукта или материала, а также оценить потребности рынка вообще в новых товарах. Выработка стратегии требует точного перечисления и оценки всех свойств нового материала или процесса, что позволит команде разработчиков определить направления работы. Известно, что рабочее задание команде исследователей иногда дается в очень общей форме (в шутку это именуется выбором между проектированием грузовика или гоночного автомобиля), однако в случае нанотехнологий задача может носить совсем иной характер и состоять, например, в поиске сфер возможного применения совершенно нового, никому не известного материала или технологического процесса! Любые оценки такого рода являются рискованными и ненадежными, но без ясного представления о потребностях рынка, желаниях потребителей и возможностях новых запросах инновационный проект обречен на провал.

Чрезвычайно полезно для планировщиков и дизайнеров составлять полные перечни характеристик продукта и запросов покупателей (такие перечни следует составлять при планировании производства и грузовиков, и гоночных автомобилей), так как это позволяет выявить как явные, так и скрытые возможности новых технологий. Вообще, планировщикам и экономистам следует помнить, что теоретически любой товар или продукт представляет собой специфический «набор свойств», который должен быть достаточно привлекательным для потребителей и обеспечивать при заданной стоимости разумную прибыль фирме-производителю и акционерам.

15.1.1. Возможные перспективы

Ниже описываются некоторые особенности новых материалов и объектов, которые могут служить основой для оценки возможностей применения нанотехнологий, однако читатель должен помнить, что эти технологии переживают сегодня период динамического роста и развития. Поэтому любые перспективы в этой области остаются туманными, однако, вообще говоря, именно нанотехнологии являются сейчас стратегическим направлением развития микроэлектронной промышленности. Более того, планировщики всегда должны думать и том, каким образом принятые ими решения могут влиять на развитие самих новых технологий.

Технический и экономический прогноз дальнейшего развития требует понимания и оценки специфических особенностей нанотехнологий и тех характеристик будущих продуктов, которые могут быть обеспечены новыми методами. Серьезный проектировщик должен задуматься также о пересмотре самих характеристик микроэлектронных устройств, поскольку новые технологии могут сделать некоторые из них ненужными. Кроме того, следует помнить, что внедрение нанотехнологий приведет к острой конкурентной борьбе между производителями, что само по себе может изменять параметры рынка сбыта.

В идеальном варианте развития нанотехнологий можно ожидать, что они приведут к дальнейшему непрерывному улучшению свойств выпускаемых товаров, что будет достойно оценено потребителями и заказчиками продукции. В качестве наглядного примера такого непрерывного роста и развития можно привести полупроводниковую промышленность, которая несколько десятилетий снабжала рынок (постоянно возрастающий по разнообразию товаров и объему сбыта) новыми, все более совершенными устройствами. Новые изделия оказывались быстрее, лучше и дешевле, что позволяло бизнесменам и производителям постоянно создавать новые рынки, новые потребности и новые товары, непрерывно наращивая объемы производства и сбыта. Читатель может вспомнить непрерывный процесс замены старых компьютеров на новые, более быстродействующие, эффективные и привлекательные.

Полупроводниковая промышленность смогла обеспечить этот беспрецедентный рост производства, непрерывно повышая качество изделий и столь же непрерывно снижая их стоимость лишь за счет невиданного научнотехнического прогресса в микроэлектронике (транзисторы каждого нового поколения не только значительно превосходили предыдущие по миниатюрности и быстродействию, но и одновременно оказывались более дешевыми). Рост качества и удешевление производства создавали возможности для значительного расширения производства, увеличения объема продаж и получения прибыли, часть которой вновь возвращалась в полупроводниковую технику в виде дополнительных инвестиций в исследовательские работы, разработку новых технологий, создание инфраструктуры и т. д. Такой механизм взаимного усиления и упорядочения процессов физики называют синергетикой, и именно такая модель стала основой невиданного расцвета полупроводниковой техники. Еще раз повторю, что это стало возможным лишь благодаря действию закона Мура, то есть такому течению научнотехнического развития, когда плотность монтажа электронных схем действительно длительное время возрастала со стандартной скоростью (а именно, примерно удваивалась каждые два года). Обобщая сказанное, можно предположить, что в этой закономерности заключается некая естественная синергетическая связь между размерами и качеством электронных устройств, которая и обеспечила в последние десятилетия невиданный расцвет бизнеса и экономики в области электронных технологий.

15.1.2. Определение синергетических связей

Любому технологу, занявшемуся проблемами стратегического планирования в рассматриваемой области, необходимо выяснить прежде всего, какое сложное (синергическое) воздействие может оказать внедряемая технология на свойства и характеристики выпускаемого продукта, учитывая и то, что некоторые параметры могут оказаться бесполезными при использовании новых методик. Серьезный экономист задумается и о сроках внедрения, которые должны быть подобраны таким образом, чтобы заставить большинство потенциальных потребителей «захотеть» обновить используемое оборудование.

Говоря о сроках коммерциализации продукта (то есть о времени, необходимом для приобретения популярности у основной массы заказчиков), нельзя забывать о субъективных факторах. В частности, очень важным обстоятельством коммерческого успеха практически любого нового товара (особенно радиоэлектронного) является то, насколько удачно он «вписывается» в уже существующую систему рынка и дополняет или «украшает» привычный набор изделий в данной области. Новый продукт прежде всего должен прекрасно совмещаться с тем, что называется архитектурой и инфраструктурой области, то есть новые изделия должны дополнять и усиливать возможности ранее установленной клиентами аппаратуры.

Коммерческая оценка новых товаров зачастую основывается вовсе не на реальных потребностях потребителях и преимуществах новых материалов или технических решений, а на многих сложных экономических соображениях. Для экономиста задача сводится вовсе не тому, что новые материалы позволяют выпускать прекрасные изделия в достаточном количестве и по приемлемой цене, а к тому, чтобы угадать потребности рынка в конкретный момент. Это приобретает особое значение для нанотехнологий, поскольку рационально мыслящие заказчики и потребители вполне могут отдать предпочтение существующим привычным, надежным и дешевым устройствам, а не потенциально более ценным продуктам, производимым по новым технологиям.

В настоящее время нанотехнологии, образно говоря, не просто бросают вызов, а буквально «запугивают» представителей бизнеса и производства во многих отраслях науки и промышленности. Многие бизнесмены боятся, что даже частичное использование нанотехнологий в производственных процессах позднее заставит их кардинально менять методы, подходы и номенклатуру выпускаемых изделий. С другой стороны, многие производственники уже понимают, что только внедрение новых технологий может позволить им продолжить улучшение качества выпускаемых товаров, создание новых товаров и расширение рынков сбыта. Кроме того, для многих венчурных предпринимателей и изобретателей новые технологии предоставляют уникальные возможности осуществить «скачок» в развитии и обогнать конкурентов.

Подытоживая сказанное, можно еще раз напомнить, что выработка разумной стратегии при коммерциализации нанотехнологий основана на следующих принципах: ясное представление о научно-технических возможностях нанотехнологий, уверенность в революционной природе новых технологий и неизбежности их быстрого развития, точное знание существующей структуры рынка, его потребностей и ожиданий.

15.2. Современное состояние микроэлектронных технологий

Стивен Гудник

Стивен Гудник является деканом факультета нанотехнологии одного из отделений (Ira A. Fulton School of Engineering) университета штата Аризона. До этого он занимался исследовательской и преподавательской деятельностью во многих известных организациях (включая Национальную лабораторию Скандия) и университетах в США и за рубежом. Является автором более 150 научных публикаций и книг, посвященных проблемам переноса в полупроводниковых устройствах, вычислительной технике, квантовым и нанометрическим устройствам и т. п. В соавторстве с Дэвидом Ферри написал известный учебник по переносу в наноматериалах (Transport in Nanostructures, Cambridge University Press, 1997).