Влияние наукоемкости на изменения отраслевой и пространственной структуры в истории мирового хозяйства и проблема их изучения

Научно-технический прогресс {НТП) был, есть и останется одной из главных движущих сил рациональных изменений в отраслевой и пространственной структурах как отдельных стран, так и мира в целом. Воздействие НТП на хозяйство и его географию имели место всех этапах развития человеческого общества. Особенно интенсивно процесс внедрения достижений НТП шел на заключительном этапе МТР и на всем протяжении НТР. Он четче и сильнее проявляется в материальном производстве. В настоящее время начинает внедряться в непроизводственную сферу — третичный сектор. Однако даже во вторичном секторе воздействие НТП на развитие разных отраслей хозяйства неодинаково. По-разному достижения НТР внедряются и в хозяйство отдельных государств мира.

Достижения науки и техники быстрее внедряются в высокотехнологичные отрасли индустрии, где эффективность использования инноваций была наибольшей. Кроме того, потребление промышленных изделий позволяет передать все преимущества новой техники и технологии и в другие отрасли хозяйства. Это хорошо прослеживается на примере автомобильного и авиационного транспорта, современных телекоммуникаций. В них использование достижений научно-технического прогресса как в эпоху МТР, так и особенно НТР позволило изменить все оборудование и оснащение, а в ряде случаев и технологию функционирования этих отраслей народного хозяйства.

Роль высокотехнологичных отраслей и производств менялась в ходе развития производительных сил. Научно-технический прогресс по мере углубления научных и технических знаний все более избирательно выделяет объекты своего проявления. Авангардными становятся те из них, где инновации сулят быстрый экономический эффект и большие перспективы использования достигнутых результатов в разных сферах человеческой деятельности. Так, напомним, что эпоху МТР завершал мощный рост отраслей «авангардной тройки» — машиностроения, химической промышленности и электроэнергетики. Научно-техническая революция форсирует создание таких новых отраслей хозяйства, как информационная индустрия и биоиндустрия.

В ходе идущей НТР основные направления и пропорции в отраслевой структуре мировой промышленности не изменились: сохранилось доминирующее положение «авангардной тройки», т.е. макроструктура осталась стабильной. Однако центр тяжести научно-технического прогресса переместился в мезо- и микроструктуры промышленного производства. В машиностроении ими стали главным образом электронная и авиаракетно-космическая промышленность, а в химической — производство полимерных материалов и фармацевтическая промышленность. В первой из этих групп чрезвычайно заинтересована информационная индустрия, а во второй группе — биоиндустрия, которая совместно с фармацевтическими производствами разрабатывает новые поколения лекарственных препаратов.

Научно-технический прогресс проник не только в сферу материального производства, но и охватил его организационные, управленческие, информационные и другие структуры. Изменения в технике и технологии самого производства потребовали пересмотра состава ранее сложившихся обслуживающих его структур на всех уровнях, начиная с предприятия и до фирм и компаний. Для анализа меняющихся пространственных структур мирового хозяйства особенно важное значение имеет рассмотрение сдвигов в формах общественной организации производства — концентрации, комбинирования, специализации и кооперирования. Они повлияли не только на размеры и состав производств предприятий, но и на все процессы интернационализации и глобализации хозяйства и деятельности людей[7].

В ходе МТР широкое развитие в промышленности получили процессы комбинирования производств. Они привели к созданию крупных многопрофильных предприятий — комбинатов. На таких комбинатах, особенно в химической промышленности, на одном предприятии вырабатывали до 400 видов различной продукции («Лейнаверке» в Германии). Первоначально комбинирование охватило металлургическую, а затем химическую и другие отрасли с химическими процессами производства (нефтеперерабатывающую, нефтехимическую и т.д.). На рубеже XIX—XX вв. комбинирование было выгодно: оно сокращало потери времени при переходе от одного технологического процесса к другому в едином производственном цикле (в частности, за счет отказа от межзаводских перевозок, удорожавших стоимость конечного продукта). Разрыв единой технологической цепочки требовал и дополнительных затрат энергии, например в цикле чугун — сталь — прокат. Перевозка целого ряда газообразных и жидких продуктов коксохимической, химической, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности не была обеспечена технически. Трубопроводного транспорта в те времена не было, перевозка таких продуктов колесным транспортом не была освоена. Кроме того, зачастую небольшие объемы получаемых полупродуктов не было смысла перевозить на другие предприятия.

Конец эпохи МТР и начало НТР изменили существовавшие представления об экономической эффективности процессов комбинирования. Это было вызвано в первую очередь ростом мощностей единичных агрегатов на предприятиях тех отраслей, где преобладала агрегатная форма производства. Так, в химической промышленности за 1940—1990 гг. мощности типовых единичных сернокислотных установок возросли с 10—20 тыс. до 600—700 тыс. т продукции в год. же самое имело место в нефтехимической и других отраслях с агрегатной формой производства. Переработать такое количество полупродуктов в различные конечные продукты на одном заводе по целому ряду причин совершенно неэффективно.

Внедрение крупных единичных агрегатов предопределило нецелесообразность сохранения существующих и сооружение новых многопрофильных комбинатов. На них резко возрастало потребление сырья, энергии, воды, количество готовой продукции, неутилизуемых отходов производства, в том числе выбросов в атмосферу и стоков в водные бассейны. Сильная концентрация производств на комбинате ухудшала всю экологическую обстановку в местах его размещения, тем более, что они обычно строились в крупных промышленных районах и городах. В 50—60-е гг. пытались сооружать в химической и нефтехимической промышленности «специализированные комбинаты» всего с 8—10 крупнотоннажными производствами. Однако и они не ликвидировали отрицательные черты комбинирования, ибо все равно не могли переработать на месте все полупродукты, и их необходимо было отправлять на другие заводы.

Научно-технический прогресс позволил добиться больших успехов в создании мощных транспортных средств, особенно в сооружении дальних трубопроводов. Они предназначались для перекачки нефти и продуктов ее переработки с нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических предприятий. Танкерный флот стал кроме нефти перевозить сжиженные природный газ, аммиак, фосфорную кислоту и другие жидкие продукты этих предприятий. Сложились условия для массовой транспортировки таких продуктов на сотни и многие тысячи километров (например, организованный в 70-е гг. «аммиачный мост» от берегов Волги до Америки; дальние этиленопроводы в США, Западной Европе и нашей стране)[8].

Проблема специализации предприятий проще решается в отраслях со станочной формой организации производства (машиностроение, легкая и, частично, пищевая промышленность, резинотехническая, переработка пластмасс и т.д.). К ней приступили уже в период МТР, когда на предприятиях, ориентированных на выпуск конечной продукции, перестали вырабатывать многие комплектующие изделия (например, шины для автомобилей сразу начали производить на резинотехнических заводах). В эпоху НТР усложнение выпускаемой продукции резко увеличило потребность в комплектующих изделиях для отдельных видов конечной продукции. Так, для сборки телевизора необходимо от 400 до 700 деталей, для легкового автомобиля — 7—10 тыс., а для авиалайнера типа «Боинг-747» уже 4,5 млн. Ни одно предприятие по выпуску этих конечных изделий не в состоянии у себя на одной заводской площадке изготовлять такой широкий ассортимент комплектующих изделий. Поэтому, например, компания «форд мотор» имеет до 5 тыс. фирм-поставщиков, предприятия которых разместились не только в США, но и по всему миру.

Расчленение многих взаимосвязанных технологических процессов преследует одну главную цель: уменьшить суммарные затраты на изготовление продукции, повысить эффективность производства. Выпуск в больших объемах продукции узкого ассортимента на специализированном предприятии улучшает проведение всех технологических процессов, сокращает набор технических средств для изготовления продукции, требует сравнительно неширокого набора видов сырья, облегчает подготовку необходимых кадров, упрощает управление предприятием и операциями по получению заказов и сбыту своих изделий.

Меняющаяся в процессе НТР роль комбинирования и специализации как форм общественной организации производства обусловила и новый взгляд на проблемы его концентрации. Принимавшиеся ранее такие критерии последнего, как величина фондов предприятия, численность занятых на нем, объемы выпускаемой продукции и другие в современных условиях уже не отражают технические, технологические, а главное, экономические особенности производства. Важное значение приобрели скорость приспособления к быстро меняющемуся рыночному спросу, частота смены оборудования и технологии для выпуска инновационных высокотехнологичных видов продукции. На крупных предприятиях эти экономические требования к производству зачастую встречают очень большие организационные и другие трудности.

Инновационная высокопроизводительная техника и непрерывно совершенствующаяся технология явились одними из важнейших стимулов быстрого увеличения количества малых и средних предприятий во многих отраслях материального производства. В сфере услуг это проявилось раньше в силу ее меньшей технической оснащенности и большей ориентации на обеспечение индивидуального спроса. Концентрация фондов на малых предприятиях в расчете на одного занятого в настоящее время зачастую выше, чем на больших предприятиях, не говоря уже об их мобильности и учете требований рынка. Эти тенденции четко проявились не только в машиностроении, легкой и Других отраслях промышленности, но и в тяжелой индустрии (мини-заводы в черной металлургии). В географии мирового хозяйства объектом исследования территориальной концентрации производства являются страны и регионы.

В разных странах складываются свои особенности концентрации по отдельным производствам. Она обычно очень велика в добыче ряда полезных ископаемых, где одна или несколько стран могут быть монополистами в мире. То же самое имеет место и в обрабатывающих отраслях, например, в машиностроении и химической промышленности. Ряд промышленно развитых стран стали абсолютными мировыми лидерами в выпуске даже массовых видов продукции, вырабатываемой в миллионах и десятках миллионов единиц измерения. Это оказывает сильнейшее воздействие на все международное разделение труда. Страны-монополисты диктуют характер, направление и размеры мировых внешнеторговых связей по выпускаемым ими товарам[9].

В середине 90-х гг. концентрация производства некоторых видов продукции машиностроения и химической промышленности по странам составляла:

на одну страну приходилось более половины мирового выпуска продукции — авиационной техники, морских судов, этилена;

на две страны приходилось более половины мирового выпуска продукции — микросхем, пластмасс, синтетического каучука, фармацевтических продуктов;

на три страны приходилось более половины мирового выпуска продукции —автомобилей, телевизоров, радиоприемников, химических волокон.

Различные возможности высокотехнологических решений в выпуске продукции особенно четко проявились в химической промышленности. Этому способствовало многообразие видов сырья, используемого для получения одного и того же вида химической продукции. Химическая промышленность в современном ее виде — одна из самых молодых отраслей индустрии, сложившихся на заключительном этапе МТР. Именно в этой отрасли происходили мощные революционные преобразования в применяемой технологии и технике, в создании новых видов химических продуктов, в использовании новых видов сырья. В химической промышленности НТП способствовав наиболее крупным сдвигам в ее отраслевой и пространственной структурах на всех ее уровнях (заводском, районном, страновом и даже региональном).

Эти сдвиги прослеживаются во многих подотраслях и производствах химической промышленности, в особенностях используемого ею сырья. Так, на рубеже МТР и НТР революционный характер имел переход отрасли с продуктов переработки угля на использование получаемых из нефти, попутного и природного газов углеводородов. Это изменило технологию многих химических производств.

С конца XIX в. и до первой половины XX в. получение большой группы органических продуктов и полимерных материалов в химической промышленности базировалось на ацетилене из карбида кальция и в меньшей степени на каменноугольном бензоле. Этот период в мировой химической промышленности именуют периодом «ацетиленовой химии», «карбидной химии» или «углехимии».

В свое время ацетилен был тем полупродуктом, который создал современную основу химической промышленности. Само получение ацетилена из карбида кальция несложно. Исходный продукт — карбид кальция — производят из доступного и дешевого сырья — кокса и известняка. Расходы сырья и особенно электрической энергии весьма велики. Объемы получения карбида кальция в мире достигали многих миллионов тонн. Поэтому производство создавалось в промышленно развитых странах с крупной электроэнергетикой (США, Германия, Великобритания, Италия, Франция, Япония). Переработка ацетилена в химические продукты отличалась технологической сложностью: процессы были многостадийны (например, синтетический каучук получали лишь на шестой стадии переработки ацетилена). Это предопределяло малую экономическую эффективность «ацетиленовой химии».

Научно-технический прогресс ознаменовался победным прорывом этилена во многие химические производства, где он стал быстро вытеснять ацетилен. Этилен можно получать из разных видов сырья — угля, газоконденсатов природного газа, но самым массовым и выгодным сырьем для него явились попутный нефтяной газ и ряд продуктов переработки нефти (нефтезаводские газы, прямогонный бензин, керосин и т.д.). Добыча нефтегазового сырья и его переработка на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) достигли в мире больших объемов уже к середине XX в. Это обусловило стремительный рост производства этилена: в 1950 г. — менее 1 млн т, а в 1995 г. — 56 млн т. Этилен стал одним из самых массовых продуктов нефтехимии. Все химические синтезы на основе этилена гораздо проще, ассортимент вырабатываемой из него продукции несравнимо шире, а эффективность производства значительно выше. Использование ацетилена в химической промышленности поэтому свелось к минимуму.

В местах нефти, на трассах нефтепроводов, в нефтяных портах сооружены на этих заводах нефтехимические установки с выработкой таких исходных для химических синтезов продуктов, как этилен, пропилен, бутадиен, бензол и т.д. По сравнению с серединой XX в. география полупродуктовой базы, а соответственно и самой химической промышленности, очень сильно расширилась. В середине 90-х гг. примерно 50 государств мира производили полиэтилен, полупродуктом которого является этилен.

Другой наглядный пример кардинальных изменений в сырьевой базе химической промышленности — освоение нефтегазового сырья в производстве аммиака. Аммиак практически единственный исходный полупродукт для получения всех видов азотных удобрений. Кроме того, его использует в отрасли для изготовления ряда крайне важных синтетических смол, например идущих на получение капроновых волокон. Первым промышленным видом азотных удобрений на базе аммиака стал в конце XIX в. сульфат аммония, который производили из аммиака, содержащегося в газе коксования угля. В годы Первой мировой войны был освоен синтез аммиака из выделявшегося в процессе полукоксования угля водорода, который связывали с азотом воздуха. В 20—30~е гг. были разработаны и другие методы синтеза аммиака (использование водорода в коксовом газе, в газах нефтепереработки, водорода при электролизе воды и т.д.).[10]

В 50-е гг. свершился революционный прорыв в мировой промышленности азотных удобрений: был освоен метод получения аммиака из природного газа. Метан, из которого состоит природный газ, оказался наиболее технологически и экономически предпочтительным видом сырья по сравнению со всеми ранее применявшимися в азотной промышленности. Этому способствовало и мощное развитие добычи природного газа в ряде стран мира. Уже в 70-е гг. все страны с развитой азотной промышленностью вырабатывали аммиак преимущественно из природного газа, а в настоящее время свыше 9/10 стран во всем мире. Коренным образом изменилось размещение отрасли: азотно-туковые заводы сооружаются везде, где есть потребность в азотных удобрениях и где проложены газопроводы.

В эпоху НТР все особенности развития мировой химической промышленности проявились в стремительном росте выпуска полимерных материалов: пластических масс и синтетических смол, химических волокон и синтетического каучука. Создание их производств завершило формирование всех главных структур химической промышленности. Полимерные материалы способствовали возникновению новых производств по их переработке как в самой химической промышленности, так и в других отраслях индустрии. Еще больших размеров достигла переработка пластмасс. Сами объемы получения последних (в мире около 100 млн т ежегодно) определяют необходимые мощности для их превращения в готовые изделия, ассортимент которых чрезвычайно велик. Их используют многие отрасли индустрии: стройматериалов, машиностроение, деревообрабатывающая и легкая промышленность. Только на изготовление упаковочной тары в мире ежегодно расходуется несколько десятков миллионов тонн пластмасс. Такие масштабы производства в резинотехнической промышленности и в переработке пластмасс обусловили выделение их в ряде стран в самостоятельные, вне структуры химической промышленности, обрабатывающие отрасли индустрии.

На развитии пространственных структур индустрии НТП сказался в меньшей степени. В химической промышленности его результаты наиболее четко прослеживаются на всех уровнях в производстве синтетического каучука. До конца 30-х гг. непрерывно растущие потребности мировой резиновой промышленности обеспечивались поставками натурального каучука. Его добывали в немногих странах тропического пояса: Юго-Восточная Азия давала свыше 2/3 этого продукта, гораздо меньше была доля Южной Америки. В течение многих десятилетий это определяло жесткую зависимость Западной Европы, США и других промышленных стран мира от поставок натурального каучука из немногих ареалов его получения. В особенно сложном положении оказался СССР, не имевший по разным причинам гарантированных возможностей приобретать его. Попытка возделывать в нашей стране каучуконосы умеренного климатического пояса (кок-сагыз, тау-сагыз, крым-сагыз) оказалась неудачной: объемы получения продукции были невелики и экономически невыгодны.

Впервые в мире промышленное производство синтетического каучука было создано в 1932 г. в СССР и только в 1937 г. в Германии. США освоили его изготовление лишь в 1942 г., оказавшись в годы воины отрезанными от. источников получения натурального каучука в Юго-Восточной Азии. После Второй мировой войны шло быстрое расширение выпуска синтетического каучука. До войны два государства — продуцента этого продукта, СССР и Германия, суммарно давали до 100 тыс. т, а получение натурального каучука достигало 1 млн т. На рубеже 60-х гг. производство обоих видов каучуков сравнялось. В середине 90-х гг. мировое производство синтетического каучука приблизилось к 10 млн т, а натурального — составило только около 6 млн т. Доля синтетического каучука в общем получении каучуков достигла 2/3. Это обусловлено высокими экономическими преимуществами производства синтетического каучука, уникальными свойствами ряда его видов. Таким образом, с середины XX в. произошли кардинальные сдвиги в макроотраслевой и макротерриториальной структурах мировой каучуковой промышленности. Так, синтетический каучук производят в настоящее время более 30 государств во всех регионах мира. Эти сдвиги имеют глобальный характер для данной отрасли.

Самое главное достижение НТП в технологии этой отрасли — возможность получения синтетического каучука вне всякой зависимости от природно-климатических условий, что определяет возделывание гевеи и продуцирование натурального каучука. Достижения науки в технологии изготовления синтетического каучука позволяют организовать его выпуск практически в любой стране, располагающей нефтехимической промышленностью.

Гибкость химических технологий хорошо проявилась на мезо- и микроуровнях размещения производства синтетического каучука, что четко отразилось на формировании отрасли по странам мира. Германия и СССР разработали свои собственные оригинальные технологии получения продукта в зависимости от имевшейся у них исходной сырьевой базы, уровня развития промышленного, научно-технического и исследовательского потенциала в каждой из стран. Так, в СССР исходным сырьем для получения дивинила (дивинил, или бутадиен, — основной компонент для производства синтетического каучука) послужил этиловый (пищевой) спирт, который в очень больших количествах давали сотни винокуренных (спиртоводочных) заводов. Они работали на основе продовольственного сельскохозяйственного сырья (зерно, картофель, свекла).

В Германии, создавшей первое опытное производство каучуко-подобного полимерного материала еще в годы Первой мировой войны, существенно улучшили технологию и стали получать синтетический каучук (торговая марка «Буна» — бутадиен-натриевый каучук) на основе очень сложной многостадийной технологии из имевшегося в стране дешевого сырья — кокса и известняка. Эта оригинальная технология, разработанная усилиями хорошо развитой немецкой науки, не зависела от использования дефицитного в стране сельскохозяйственного сырья. На него не могла рассчитывать нацистская Германия, готовясь к новой войне. Производственная технология каучука «Буна» непрерывно совершенствовалась даже в годы Второй мировой войны: было разработано множество его марок. О надежности и хорошей отработанности данной технологии свидетельствует ее использование в ГДР вплоть до 1990 г., т.е. на протяжении более полувека[11]. США в годы Второй мировой войны могли использовать технологию изготовления синтетического каучука из пищевого сырья, как это имело место в СССР, или из карбидного ацетилена, по примеру Германии. Необходимыми видами сырья и технологией США располагали, а промышленный потенциал страны был очень высок и позволил бы в кратчайшие сроки создать аналогичные производства каучука. Однако в США пошли по совершенно иному пути и добились крупного прорыва в технологии получения синтетического каучука. Они организовали выпуск продукта по новой технологии — на базе углеводородных газов нефтепереработки. Этому в значительной степени способствовала мощная нефтеперерабатывающая промышленность страны, а также научные достижения в области нефтехимии. Тем самым было предопределено главное направление развития промышленности синтетического каучука во всем мире на весь XX в. Сейчас нефтегазовое сырье является самым эффективным видом для получения исходных полупродуктов, необходимых в производстве синтетических каучуков всех марок.

Изменение сырьевой базы для изготовления синтетического каучука и соответственно технологии оказало сильное влияние на размещение его производства в СССР. Первые заводы по производству синтетического каучука (СК) в нашей стране (Ярославский, Воронежский, Ефремовский, Казанский) были сооружены в главных районах получения сельскохозяйственного сырья и переработки его в этиловый спирт. Потеря части этих районов во время войны (оккупация части их территории в Центральном, Центрально-Черноземном районах), а также возникший сильный дефицит продовольственного сырья вынудил менять всю технологическую схему изготовления каучука. На Урале и в Сибири было построено несколько десятков гидролизных заводов для выработки этилового спирта из древесины. Этот опыт был использован уже после войны для сооружения завода СК в Красноярске, потреблявшего гидролизный спирт местных заводов. Все дальнейшие сдвиги в развитии и размещении промышленности СК в нашей стране отражали научные и технологические достижения в совершенствовании методов получения каучуков и структуры отрасли. В 1952-1958 гг. были построены по опыту США заводы синтетического этилового спирта в районах добычи и переработки нефти в Сумгаите, Орске, Уфе, Саратове, Куйбышеве и Грозном, где из легких нефтяных углеводородов стали вырабатывать синтетический спирт. Он резко снизил себестоимость и дивинила, и самого каучука, значительно расширил сырьевую и полу продуктовую базу промышленности СК. Все действовавшие и новые заводы (Куйбышевский, Стерлитамакский) были переведены на использование синтетического спирта.

Следующим этапом в развитии отраслевой и территориальной структур отрасли стало получение дивинила непосредственно из бутана или бутиленов попутных и нефтезаводских газов, минуя промежуточную стадию выработки синтетического спирта. Это был новый технологический и экономический прорыв в отрасли, позволивший выйти на общемировой научно-технический уровень. Он привел к новым географическим сдвигам в размещении отрасли: ее предприятия (Волжский и Нефтекамский заводы) стали сооружаться не только в нефтегазовых районах, но и вдали от них на трассах нефтепроводов (Омский). Все это определило современную мезо- и микрогеографию промышленности СК в нашей стране.

В эпоху НТР создание принципиально новых технологий становится ведущим направлением развития НТП. Наиболее активно этот процесс проходит в машиностроении и прежде всего в его лидирующей отрасли — электронной промышленности. Она в большей степени, чем любое другое производство современной индустрии, отражает все особенности влияния новых технологий на отраслевую и пространственную структуры. В эпоху НТР именно в электронных производствах произошел главный научно-технический прорыв, обеспечивший всестороннюю электронизацию народного хозяйства. В силу этого электронную промышленность относят к самым наукоемким отраслям машиностроения. Она остается и самой перспективной отраслью индустрии: в ней сконцентрировались главные направления научно-технического прогресса, определяющие ближайшие возможности и дальнейший ход НТР.

Технологические инновации обусловили появление микроэлектроники — технической базы всей электронной промышленности. Технология определила и четкую технико-экономическую классификацию современных электронных производств. Глубокое разделение труда стало характерным и для технологических процессов в производстве отдельных видов электронной продукции. В электронной промышленности выделились две группы различающихся по уровню наукоемкости и трудоемкости производств. Это оказало сильное воздействие на специализацию и организацию отдельных фирм, предприятий, на географию тех и других[12].