Понятие, виды и значение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в создании продуктовых инноваций

Исторический и теоретический анализ показывает, что в период изменений во внешних условиях важнейшее значение для реакции фирмы имеет позиция ее руководства. Например, причина того, что многие фирмы в 30-40-х годах медленно и слишком поздно переориентировали свои усилия с производства на маркетинг, крылась в позиции их руководства, ориентированного на производство и сопротивлявшегося изменениям. Во многих случаях переход на новую ориентацию достигался путем борьбы в руководстве и перехода власти к управляющим, мыслящим категориями маркетинга.

НИР – первая стадия НИОКР, где реально начинает создаваться научно-техническая база будущих технических (и других) инноваций. Как уже указывалось, основой НИР являются знания, накопленные человечеством за прошлые периоды развития. В то же время по окончании стадии НИР должна быть сформирована концепция конкретных продукта, технологии, бизнес-процессов. Таким образом, разработчик НИР, определяя основные направления исследований, решает главную стратегическую задачу сферы НИОКР – что будет делать фирма в дальнейшем.

Конечно, НИР для того и служит, чтобы найти некоторые новые пути научно-технического прогресса. Однако, по сути, практика НИОКР свидетельствует о том, что основные идеи, заложенные в начале проекта, обычно сохраняются до его завершения.

Этому способствуют два обстоятельства:

– созданная в процессе НИР научная база “заставляет” следовать в процессе последующей ОКР намеченной в НИР концепции (хотя бы потому, что другие направления непроработаны на уровне соответствующих НИР);

– научный руководитель НИР на практике становится главным конструктором последующей ОКР и в значительной мере его эмоциональное тяготение к проработанной тематике и определяет концепцию ОКР (тоже происходит и с командой менеджеров и исследователей по НИР).

Научные исследования можно разделить на фундаментальные, поисковые и прикладные (табл. 1.)

Таблица 1.

Виды научно-исследовательских работ

Виды исследований	Результаты исследований
Фундаментальные НИР	Расширение теоретических знаний. Получение новых научных данных о процессах, явлениях, закономерностях, существующих в исследуемой области; научные основы, методы и принципы исследований
Поисковые НИР	Увеличение объема знаний для более глубокого понимания изучаемого предмета. Разработка прогнозов развития науки и техники; открытие путей применения новых явлений и закономерностей
Прикладные НИР	Разрешение конкретных научных проблем для создания новых изделий. Получение рекомендаций, инструкций, расчетно-технических материалов, методик. Определение возможности проведения ОКР по тематике НИР

Фундаментальные и поисковые работы в жизненный цикл изделия, как правило, не включаются. Однако на их основе осуществляется генерация идей, которые могут трансформироваться в проекты НИОКР.

Прикладные НИР являются одной из стадий жизненного цикла изделия. Их задача - дать ответ на вопрос: возможно ли создание нового вида продукции и с какими характеристиками? Порядок проведения НИР регламентируется ГОСТ 15.101-80. Конкретный состав этапов и характер выполняемых в их рамках работ определяются спецификой НИР.

Рекомендуются следующие основные этапы НИР:

1) разработка технического задания (ТЗ) на НИР;

2) выбор направлений исследования;

3) теоретические и экспериментальные исследования;

4) обобщение и оценка результатов исследований.

Примерный перечень работ на этапах НИР приведен в табл. 1.2.

Таблица 2

Этапы НИР и состав работ на них

Этапы НИР	Состав работ
Разработка ТЗ на НИР	Научное прогнозирование. Анализ результатов фундаментальных и поисковых исследований. Изучение патентной документации. Учет требований заказчиков
Выбор направления исследования	Сбор и изучение научно-технической информации. Составление аналитического обзора. Проведение патентных исследований. Формулирование возможных направлений решения задач, поставленных в ТЗ на НИР, и их сравнительная оценка. Выбор и обоснование принятого направления исследований и способов решения задач. Сопоставление ожидаемых показателей новой продукции после внедрения результатов НИР с существующими показателями изделий-аналогов. Оценка ориентировочной экономической эффективности новой продукции. Разработка общей методики проведения исследований. Составление промежуточного отчета
Теоретические и экспериментальные исследования	Разработка рабочих гипотез, построение моделей объекта исследований, обоснование допущений. Выявление необходимости проведения экспериментов для подтверждения отдельных положений теоретических исследований или для получения конкретных значений параметров, необходимых для проведения расчетов. Разработка методики экспериментальных исследований, подготовка моделей (макетов, экспериментальных образцов), а также испытательного оборудования. Проведение экспериментов, обработка полученных данных. Cопоставление результатов эксперимента с теоретическими исследованиями. Корректировка теоретических моделей объекта. Проведение при необходимости дополнительных экспериментов. Проведение технико-экономических исследований. Cоставление промежуточного отчета
Обобщение и оценка результатов исследований	Обобщение результатов предыдущих этапов работ. Оценка полноты решения задач. Разработка рекомендаций по дальнейшим исследованиям и проведению ОКР. Разработка проекта ТЗ на ОКР. Составление итогового отчета. Приемка НИР комиссией

На стадии разработки технического задания на НИР используются следующие виды информации [42]:

– объект исследования;

– описание требований к объекту исследования;

– перечень функций объекта исследования общетехнического характера;

– перечень физических и других эффектов, закономерностей и теорий, которые могут быть основой принципа действия изделия;

– технические решения (в прогнозных исследованиях);

– сведения о научно-техническом потенциале исполнителя НИР;

– сведения о производственных ресурсах (применительно к объекту исследований);

– сведения о материальных ресурсах;

– маркетинговые сведения;

– данные об ожидаемом экономическом эффекте.

Дополнительно используется следующая информация:

– методы решения отдельных задач и обработки информации;

– общетехнические требования (стандарты, ограничения вредных влияний, требования по надежности, ремонтопригодности, эргономике и так далее);

– проектируемые сроки обновления продукции;

– предложения лицензий и “ноу-хау” по объекту исследований.

На последующих этапах НИР в качестве базы в основном используется перечисленная выше информация. Дополнительно учитываются:

– сведения о новых принципах действия, новых гипотезах, теориях, результатах НИР;

– данные экономической оценки, моделирования основных процессов, оптимизации многокритериальных задач, макетирования, типовых расчетов, ограничений;

– требования к информации, вводимой в информационные системы и т.д.

Результатом НИР является достижение научного, научно-технического, экономического и социального эффектов. Научный эффект характеризуется получением новых научных знаний и отражает прирост информации, предназначенной для “внутринаучного” потребления. Научно-технический эффект характеризует возможность использования результатов выполняемых исследований в других НИР и ОКР и обеспечивает получение информации, необходимой для создания новой продукции. Экономический эффект характеризует коммерческий эффект, полученный при использовании результатов прикладных НИР. Социальный эффект проявляется в улучшении условий труда, повышении экономических характеристик, развитии культуры, здравоохранения, науки, образования.

Научная деятельность носит многоаспектный характер, ее результаты, как правило, могут использоваться во многих сферах экономики в течение длительного времени.

Оценка научной и научно-технической результативности НИР производится с помощью системы взвешенных балльных оценок. Для фундаментальных НИР рассчитывается только коэффициент научной результативности, а для поисковых работ и коэффициент научно-технической результативности. Оценки коэффициентов могут быть установлены только на основе опыта и знаний научных работников, которые используются как эксперты. Оценка научно-технической результативности прикладных НИР производится на основе сопоставления достигнутых в результате выполнения НИР технических параметров с базовыми (которые можно было реализовать до выполнения НИР).

В соответствии с постановкой задачи прикладной НИР ее обобщенные исходы могут иметь следующий характер:

– отрицательные результаты (например, вывод – создать новый образец техники не представляется возможным на основе исследованных научных направлений);

– промежуточные результаты (необходимо продолжить исследования);

– положительные результаты (на основе полученных в НИР результатов можно приступить к выполнению ОКР, в этом случае в состав итогового отчета по НИР включается проект технического задания на ОКР).

Методы исследований, применяемые в НИР, естественно должны быть согласованы с поставленной задачей и спецификой предмета исследования. К сожалению, случается работа с псевдонаучной формой и практическим отсутствием положительного выхода. Многолетняя практика автора по организации НИОКР позволяет ему сделать следующие выводы:

– наукообразность работы часто достигается постулированием неких математических моделей и обработкой результатов их использования с помощью компьютерной техники;

– основной упор при этом делается не на исследования адекватности модели объективной реальности, а на математическую строгость доказательств;

– ясно, что говорить о применимости результатов подобных исследований к практике можно лишь с большой натяжкой;

– в ряде отраслей знания хорошим тоном считается широкое использование математических методов (например, языкознание, экономика и другие), однако связи полученных результатов использования таких методов с целями исследования уделяется значительно меньше внимания (например, производится изощренная статистическая обработка результатов исследования, но нет ответа на стандартный вопрос “Ну и что?”).

Типичная ситуация с использованием математических моделей в экономических исследованиях рассмотрена в.

Как утверждает Т.П. Данько [31], экономическая наука в XX веке стала размежовываться на теоретическую науку, которая как бы сохранила в своем составе традиционные методы и подходы, и поисковую (экспериментальную) науку, в которой новые знания о субъекте и предмете знания могли быть достигнуты лишь с применением специальной методологии и специальных опытных приемов. Каждый отдельный предприниматель может быть сегодня рассмотрен как ученый, исследователь, эмпирик в отслеживании конкретного экономического действия, а следовательно может быть приравнен к специалисту в другой науке. Напомним, что любой научный труд уникален и осуществляется весьма индивидуально. Причем эта уникальность выражается не только в новизне полученных результатов, но и выборе и оригинальности путей, способов и средств их получения. В [59] творческий процесс определяется как “движение к искомому результату в условиях отсутствия алгоритма поиска”.

Экономическая наука, таким образом, оказалась разделенной на две самостоятельно существующие ветви: экономическую практику (конкретную экономику) и экономическую теорию (политэкономия, экономикс). Каждая из этих двух ветвей развивалась в направлении, противоположном другой. Практическое действие становилось все более зависимым от отслеживания совокупности внешних условий, а теоретическая наука все более абстрагировалась от них. В результате Дж. Гэлбрейт смог утверждать: “Экономикс, оставаясь в узких рамках микро- и макроанализа, перестает быть наукой и превращается в консервативно используемую систему верований, претендующих называться наукой”.

В этой связи интересен генезис отношения к использованию экономико-математических моделей в экономических исследованиях и практике.

Если в экономической теории ввиду ее консервативной замкнутости и самодостаточности математические модели получили широкое распространение и сегодня являются общепризнанными “законными” методами исследований, то в экономической практике после периода определенной эйфории, вызванной бурным развитием компьютерной техники, наступило определенное охлаждение к их использованию и даже явное отторжение. Особенно показательна в этом отношении статья профессора Г. Шмалена (ФРГ). Он указывает, что “большинство экономистов-практиков ставят под сомнение” значимость математических моделей особенно для управления экономико-производственными системами (ЭПС). Это связано, по мнению Г. Шмалена, с тем, что классические модели принятия решений всегда являются оптимизационными с целью получения оптимальной практической рекомендации, и они вынуждены использовать упрощенное представление действительности, что часто приводит к тому, что эти рекомендации теряют практическую ценность. Модели принятия решений могут ограниченно отразить действительность не только из-за дефицита данных и несовершенства теорий, но прежде всего ввиду огромного разнообразия явлений и связей в реальной хозяйственной жизни.

После завершения прикладных НИР при условии положительных результатов экономического анализа, удовлетворяющего фирму с точки зрения ее целей, ресурсов и рыночных условий, приступают к выполнению опытно-конструкторских работ (ОКР). ОКР – важнейшее звено материализации результатов предыдущих НИР. Ее основная задача – создание комплекта конструкторской документации для серийного производства.

Основные этапы ОКР (ГОСТ 15.001-73):

1) разработка ТЗ на ОКР;

2) техническое предложение;

3) эскизное проектирование;

4) техническое проектирование;

5) разработка рабочей документации, изготовление опытного образца;

6) предварительные испытания опытного образца;

7) государственные (ведомственные) испытания опытного образца;

8) отработка документации по результатам испытаний.

Примерный перечень работ на этапах ОКР отражен в табл. 3.

Таблица 3

Примерный перечень работ на этапах ОКР

Этапы ОКР	Основные задачи и состав работ
Разработка ТЗ на ОКР	Составление проекта ТЗ заказчиком. Проработка проекта ТЗ исполнителем. Установление перечня контрагентов и согласование с ними частных ТЗ. Согласование и утверждение ТЗ
Техническое предложение (является основанием для корректировки ТЗ и выполнения эскизного проекта)	Выявление дополнительных или уточненных требований к изделию, его техническим характеристикам и показателям качества, которые не могут быть указаны в ТЗ: проработка результатов НИР; проработка результатов прогнозирования; изучение научно-технической информации; предварительные расчеты и уточнение требований ТЗ
Эскизное проектирование (служит основанием для технического проектирования)	Разработка принципиальных технических решений: выполнение работ по этапу технического предложения, если этот этап не проводится; выбор элементной базы разработки; выбор основных технических решений; разработка структурных и функциональных схем изделия; выбор основных конструктивных элементов; метрологическая экспертиза проекта; разработка и испытание макетов
Техническое проектирование	Окончательный выбор технических решений по изделию в целом и его составным частям: разработка принципиальных электрических, кинематических, гидравлических и других схем; уточнение основных параметров изделия; проведение конструктивной компоновки изделия и выдача данных для его размещения на объекте; разработка проектов ТУ на поставку и изготовление изделия; испытание макетов основных приборов изделия в натурных условиях.
Разработка рабочей документации, изготовление опытного образца	Формирование комплекта конструкторских документов: разработка полного комплекта рабочей документации; согласование ее с заказчиком и заводом-изготовителем серийной продукции; проверка конструкторской документации на унификацию и стандартизацию; изготовление в опытном производстве опытного образца; настройка и комплексная регулировка опытного образца.
Предварительные испытания	Проверка соответствия опытного образца требованиям ТЗ и определение возможности его предъявления на государственные (ведомственные) испытания: стендовые испытания; предварительные испытания на объекте; испытания на надежность.
Государственные (ведомственные) испытания	Оценка соответствия требованиям ТЗ и возможности организации серийного производства
Отработка документации по результатам испытаний	Внесение необходимых уточнений и изменений в документацию. Присвоение документации литеры “О1”. Передача документации заводу-изготовителю

Проектирование – комплекс мероприятий, обеспечивающих поиск технических решений, удовлетворяющих заданным требованиям, их оптимизацию и реализацию в виде комплекта конструкторских документов и опытного образца (образцов), подвергаемого циклу испытаний на соответствие требованиям технического задания.

Любое современное сложное техническое устройство есть результат комплексного знания. Проектировщик должен знать маркетинг, экономику страны и мира, физику явлений, многочисленные технические дисциплины (радиотехнику, вычислительную технику, математику, машиностроение, метрологию, организацию и технологию производства и т.д.), условия эксплуатации изделия, руководящие технические документы и стандарты.

Кроме того, следует учитывать: особенности коллектива и требования реальной жизни, чужой опыт, умение получать и оценивать информацию.

Не последним требованием к проектировщику является комплексность мышления, умение работать с большим числом организаций. Особенно это умение необходимо разработчику изделия, входящего в более сложный комплекс (например, радиостанции для судна, самолета) или связанного с другими системами (по выдаче данных, питанию, управлению и т.д.).

В качестве иллюстрации рассмотрим типичный порядок разработки и освоения новой техники в интересах конкретного ведомства (Министерство обороны, геологические ведомства, Агропром и т.д.), см. также табл. 1.3.:

Таблица 4

Порядок разработки нового проекта

Исполнители	Работы
Академический НИИ Головной НИИ отрасли	Поисковая НИР, проблема
	\|
НИИ, головной НИИ отрасли, ОКБ	Прикладная НИР (исследование возможности создания изделия)
	\|
Исполнитель НИР НИИ заказчика	Разработка ТЗ на ОКР
	\|
НИИ, ОКБ	Техническое предложение (определение возможности получения характеристик по ТЗ)
	\|
НИИ заказчика НИИ, ОКБ	Уточнение ТЗ
	\|
НИИ, ОКБ приемка заказчика	Эскизный проект (определение основных технических решений, возможных вариантов исполнения)
	\|
- «-	Технический проект (определение основного варианта разработки, основных технических решений)
	\|
- «-	Рабочий проект (разработка документации опытного образца)
	\|

НИИ, КБ, опытный завод	Изготовление опытного образца
	\|
НИИ, КБ	Предварительные (стендовые) испытания опытного образца
	\|
НИИ, КБ, опытный завод, изготовитель объекта	Установка опытного образца на объекте-носителе
	\|
НИИ, КБ	Предварительные испытания опытного образца на объекте
	\|
Госкомиссия заказчика с участием НИИ, КБ	Государственные испытания
	\|
НИИ, КБ	Отработка документации по результатам испытаний
	\|
- «-	Передача документации заводу-изготовителю серии
	\|
Завод, НИИ, КБ	Подготовка производства на серийном заводе
	\|
Завод	Выпуск опытной партии
	\|
Завод, НИИ, КБ	Корректировка документации по результатам выпуска опытной партии
	\|
Завод	Выпуск установочной серии
	\|
Завод	Установившееся серийное производство