Дорожные карты для промышленных приложений нанотехнологий Второй Международный форум по нанотехнологиям 6-8 октября 2009 г. Олег Карасев Павел Рудник Марина Дорошенко Виталий Рудь Государственный университет - Высшая школа экономики Институт статистических исследований и экономики знаний Международный научно-образовательный Форсайт-центр

2 Общая характеристика проекта Заказчик Государственная корпорация «Российская корпорация нанотехнологий» Сроки реализации май 2008 г. - декабрь 2010 г. Задачи Разработка методики построения дорожных карт для промышленных приложений нанотехнологий Подготовка информационных и аналитических материалов для построения дорожных карт Разработка дорожных карт по отраслям, тематическим направлениям и продуктовым группам Заказчик Государственная корпорация «Российская корпорация нанотехнологий» Сроки реализации май 2008 г. - декабрь 2010 г. Задачи Разработка методики построения дорожных карт для промышленных приложений нанотехнологий Подготовка информационных и аналитических материалов для построения дорожных карт Разработка дорожных карт по отраслям, тематическим направлениям и продуктовым группам

3 Концепция исследования Вызовы, внешние факторы, новые рынки, группы продуктов, востребованные на этих рынках Основные параметры продукта, их влияние на рынок. Стратегии развития альтернативных продуктов Варианты альтернативных технологий, их влияние на параметры продукта. Упорядочение параметров продукта и технологических решений 1. Рынки 2. Продукты 3. Технологии Интеграция рыночных, продуктовых и технологических аспектов

4 Дорожные карты Концепция интегрированных дорожных карт Комплексное представление развития рынков, продуктов, технологий, научных исследований Возможности применения новых технологий в предметной области, выбор точек их наиболее эффективного приложения Существующие «окна возможностей», альтернативные способы достижения целей Согласование временных координат действий и событий, точки принятия ключевых решений Наглядное отображение результатов Технологическая дорожная карта Бизнес-карта продукты, технологии, исследования, наиболее значимые для достижения поставленных целей экономическая оценка и сопоставление возможных направлений развития технологий

5 Технологические дорожные карты Ключевая информация: Новые возможности развития предметной области, связанные с применением нанотехнологий Перспективные технологии и производимые с их помощью продукты Разработчики, производители и потребители инновационных продуктов Сроки появления научных и технологических решений ориентированы на достижение определенной цели (целей) содержат описание и наглядное визуальное отображение важнейших технологий и продуктов (представленных в виде взаимосвязанной системы и привязанных к единой временной шкале), способных оказать существенное влияние на развитие предметной области обобщают мнение экспертного сообщества по поводу указанных технологий и продуктов

6 Пример описания элемента технологической дорожной карты Технология MOCVD для светотехнических приложений материалов нанофотоники Материал, применение Материалы III–V с квантовыми точками/нанопро- волоками для светотехники Характеристики Текущее состояние: MOCVD известная технология для массового производства светодиодов высокой яркости на базе GaN и AlGaInP. На сегодня самые высокие пропускные способности, которые достигнуты: (42 wafer/прогон) и однородность (1%, 1 нм). Текущее состояние: MOCVD известная технология для массового производства светодиодов высокой яркости на базе GaN и AlGaInP. На сегодня самые высокие пропускные способности, которые достигнуты: (42 wafer/прогон) и однородность (1%, 1 нм). Текущее состояние Фундамен- тальные исследо- вания Массовое производство 2012 г. Требования к характеристикам технологии MOCVD Характеристики оборудования Точность температурного контроля Размер подложки Распределение и однородность квантовых точек (длина волны излучения) Легирование ZnO p-типа Воспроизводимость от прохода к проходу Существующие характеристики 2-3°С 42/49×2, max/ 7×6 Несколько нанометров н/д 2% Желательные (целевые) характеристики 1°С с обратной связью 300 мм 1нм 1e17 1%

7 Возможные траектории развития разработки и производства инновационных продуктов Можно осуществлять всю цепочку внутри страны, но экспортные перспективы неопределенные НИОКР осуществлять внутри страны, продать технологию изготовления лабораторного образца, закупить готовую продукцию за рубежом Внутри страны до создания промышленного образца, экспортировать технологию, закупать за рубежом готовую продукцию Начало массового производства за рубежом Завершение НИОКР Внедрение Массовое производство Реализовать всю цепочку внутри страны, продавать готовый продукт, экспортные перспективы сильны Не имеет смысла организовывать ни один из этапов внутри страны ввиду высокого риска постоянного отставания 1) Инерционный сценарий. Отсутствие целенаправленной государственной поддержки. Уровень научных исследований и разработок не отстает от мирового. Интервалы между этапами отставание от лидеров. Возможность продажи результатов НИОКР. 1) Инерционный сценарий. Отсутствие целенаправленной государственной поддержки. Уровень научных исследований и разработок не отстает от мирового. Интервалы между этапами отставание от лидеров. Возможность продажи результатов НИОКР. 2) Активный сценарий. Экспертами выделяются основные направления государственной поддержки, позволяющие ликвидировать отставание в разработке и производстве инновационных продуктов 2) Активный сценарий. Экспертами выделяются основные направления государственной поддержки, позволяющие ликвидировать отставание в разработке и производстве инновационных продуктов

8 Бизнес-карты Ключевая информация: Характеристики продуктов, определяющие их востребованность и конкурентоспособность Оценка сегментов рынка, имеющих потенциал применения нанотехнологий, и факторов их динамики Альтернативные источники потребительских свойств Значимость перспективных технологий в сегментах рынка разрабатываются в развитие технологической дорожной карты обобщают мнение экспертного сообщества о потенциале и структуре спроса на продукты отображают перспективные продукты, востребованные рынком, и возможности технологий по обеспечению значимых потребительских свойств

9 Исследование альтернативных источников потребительских свойств Сравнение существующей и прогнозируемой эффективности альтернативных продуктов Исследование прогнозов динамики стоимости инновационного продукта Фактическая и прогнозная динамика цены инновационного продукта: верификация с участием экспертов Источник: Материалы экспертного опроса. Источник: US Department of Energy (DOE). Источник: Материалы экспертного опроса.

10 Бизнес-карта: исследование перспективных рынков Источник: Материалы экспертного опроса. Фактический и ожидаемый объем мирового рынка (млрд долл. США) Фактический и ожидаемый объем мирового рынка (млрд долл. США) Фактический и ожидаемый объем российского рынка (млн. долл. США) Фактический и ожидаемый объем российского рынка (млн. долл. США) Кластеризация типов инновационных продуктов в зависимости от потенциального объема рынка Оценка степени перспективности сегментов рынка (прогноз на 2012 г.) Оценка степени перспективности сегментов рынка (прогноз на 2012 г.)

11 Процесс разработки дорожной карты Предметная область дорожной карты Области применения инновационных продуктов Сегменты рынка Элементы карты для каждого уровня иерархии и связи между ними Привязка элементов карты к временной шкале Существующие объемы рынка для сегментов Факторы, влияющие на перспективные объемы рынка, и их влияние Потенциал рынка для элементов карты и возможности его реализации с применением перспективных технологий Значимость технологий, для обеспечения востребованных потребительских свойств продуктов

12 Что показывает дорожная карта Прогноз важнейших потребительских характеристик продуктов Области применения продуктов Текущее состояние и прогноз объема рынков Альтернативные технологии Соответствие характеристик продукта рыночным потребностям Основные технологические тенденции и развилки Риски и ограничения

13 Развитие концепции интегрированных дорожных карт Внешняя среда политические, экономические, социальные, технологические, экологические факторы Отрасль Рынок Сегмент Производители Производит инновационный продукт Потребители Потребляет инновационный продукт Планирует производить инновационный продукт Планирует потреблять инновационный продукт Производит традиционный продукт Не потребляет инновационный продукт Целепо- лагание Успешные стратегии Стратегии НИОКР лицензионная параллельной разработки исследовательского лидерства... лицензионная параллельной разработки исследовательского лидерства... Стратегии внедрения и адаптации поддержки продуктового ряда продуктовой имитации радикального опережения... поддержки продуктового ряда продуктовой имитации радикального опережения...

14 Формирование дорожной карты Макроэкономические условия Демографические факторы Общественные ценности Правовая база Технологии * вызовы тенденции перспективы ограничения барьеры риски Производители Потребители Новые компании на рынке Производители товаров- заменителей Компании Технологии Продукты

Благодарю за внимание! Thank you for your attention! Олег Карасев Павел Рудник Марина Дорошенко Виталий Рудь