Введение Современное состояние мировой и отечественной судостроительной отрасли характеризуется спадом объемов производства, зависимостью от состояния морской транспортной деятельности. История мировой экономики свидетельствует о том, что развитие отдельных отраслей происходит нелинейно, периоды интенсивного роста сменяются периодами спада. Современные теории экономических циклов имеют важнейшее значение в области планирования, в них рассматривается временная динамика колебаний экономической активности, анализируются их причины и объясняются механизмы их возникновения и развития. Известно, что развитие экономических процессов на макроэкономическом уровне носит циклический характер: рост обязательно сопровождается спадом, за которым следует восстановление и новый рост. Однако особый интерес представляет анализ развития отдельных отраслей с позиции теории циклов. В данном исследовании рассмотрены сущность и причины цикличности развития мировой судостроительной отрасли и перспективы ее развития. Методы и материалы исследования В настоящее время для выявления экономических циклов в большинстве случаев используются элементарные методы статистики, которые, как правило, не могут адекватно описать исследуемый процесс. Однако в последние годы появляются работы, в которых используются оригинальные методы моделирования циклических процессов, в частности, модель марковских случайных процессов размножения и гибели, спектральный анализ, фрактальный анализ и т. д. [1]. В рамках теории экономических циклов выделяют двух- и четырехфазные модели циклов. Четырехфазная модель была впервые предложена К. Марксом, в дальнейшем описана А. Бернсом, У. Митчеллом, Й. Шумпетером. Современная терминология и описание двухфазной модели разработаны Национальным бюро экономических исследований США (NBER); согласно этой модели цикл состоит из следующих элементов: пик, спад, дно, подъем [2, 3]. Существуют различные точки зрения на продолжительность экономических циклов и на причины их возникновения. Наиболее известными авторами, труды которых посвящены данной проблематике, являются К. Маркс, Дж. Китчин, К. Жюглар, С. Кузнец, Н. Д. Кондратьев, М. И. Туган-Барановский, Дж. Кейнс, Г. Кассель, Р. Хоутри, Й. Шумпетер, М. Фридмен и др. В контексте данного исследования применяется концепция смены технологических укладов [4], разработанная С. Ю. Глазьевым, которая в определенной степени является развитием идей Н. Д. Кондратьева, Й. Шумпетера, Г. Менша. Среди теорий экономических циклов наименьшее развитие получили работы по исследованию цикличности судоходной и судостроительной отрасли. Наиболее хорошо данная проблема изучена в работах [5-7]. Научное исследование выполнено на основании Обзора морского транспорта (Review of Maritime Transport) за 2016 г. В Обзоре традиционно присутствуют данные об изменениях в морской торговле, о структуре мирового торгового флота, о портфеле заказов на новые суда, о фрахтовых ставках и т. д. Обзор мирового рынка судостроения за последние десятилетия На начало 2016 г. мировой морской торговый флот насчитывал в общей сложности 90 917 судов совокупным дедвейтом 1,8 млрд т. Крупнейшую часть мирового флота составляют балкеры, доля которых с 1980 по 2016 г. увеличилась с 27,2 % до 43,1 % совокупного дедвейта мирового флота [8, 9]. Ключевым рынком морских перевозок является рынок сухих грузов. Этот рынок является волатильным и напрямую связан с изменением спроса и предложения. Основным индикатором состояния рынка морских сухогрузных перевозок можно считать индекс BalticDry (BDI), который ежедневно рассчитывается Балтийской биржей (BalticExchange) с 1985 г. Индекс отражает стоимость перевозок сухого груза (уголь, руда, зерно и пр.) морем по 20-ти основным торговым маршрутам и охватывает перевозки, производимые сухогрузами классов Handymax, Panamax и Capesize (рис.1). Рис. 1. Сравнение динамики индекса BalticDry и объемов заказов на новые сухогрузные суда в 2000-2016 гг. Из рис. 1 следует, что рынок морских сухогрузных перевозок является цикличным: растущий рынок сменяется падающим рынком и наоборот. При растущем рынке судовладельцы заказывают для постройки больше судов, чем отдают в утилизацию, и в это же время происходит смена периодов и рынок начинает падать. Исторический максимум индекса BalticDry был отмечен 20 мая 2008 г. и составил 11 793 пункта, исторический минимум в феврале 2016 г. составил 290 пунктов. Портфель заказов мирового гражданского судостроения после финансово-экономического кризиса 2008 г. испытал сильный и продолжительный спад (рис. 1). По сравнению с пиковым уровнем 2009 г. объем заказов к началу 2016 г. упал в 2 раза, что поставило большинство верфей в тяжелую ситуацию [10]. По оценке Danish Ship Finance, на 2015 г. в мире насчитывалось около 770 крупных действующих верфей, однако основное ядро судостроения составляли 550 верфей, обеспечивающих большую часть постройки новых судов. Рис. 2. Число крупных судостроительных верфей в мире в 2006-2015 гг. [11] Страны мира удобно типологизировать по преобладанию военного или гражданского судостроения (табл.). Страны с преобладанием военного и гражданского судостроения Военное судостроение Гражданское судостроение Военное и гражданское судостроение США, страны ЕС (Франция, Италия, Великобритания), Россия Китай, Южная Корея, Вьетнам, Индия, Бразилия Япония, Китай На данный момент США обладают мощнейшим военным кораблестроением в мире, из гражданских сегментов развито только строительство круизных лайнеров. На верфях Юго-Восточной Азии строится в основном балкерный и танкерный флот. Специализацией европейского судостроения остаются круизные суда, многофункциональные суда, суда для освоения шельфа, суда специального назначения. В 2015 г. судостроительными верфями был спущен на воду торговый флот общей валовой вместимостью почти 64 млн брутто-регистровых тонн. Более 91,3 % нового торгового флота в 2015 г. было построено в трех странах: в Китае (36,1 %), Республике Корея (34,3 %) и Японии (20,9 %) [8]. Крупнейшими в мире верфями по тоннажу построенных судов остаются «Hyundai Heavy Industries», «Daewoo Shipbuilding&Marine Engineering» и «Samsung Heavy Industries» из Южной Кореи. Сегодня верфи Азии осваивают новые сегменты, в том числе рынок круизных лайнеров, а также плавучих шельфовых сооружений. На долю всего европейского гражданского судостроения сегодня приходится менее 1 % мировых заказов судов по дедвейту. Практически все страны Европы, когда-то обладавшие развитым национальным судостроением - Германия, Великобритания, Голландия, Италия, Франция и др. - утратили конкурентоспособность на мировой арене в массовом производстве стандартных транспортных судов, не выдержав азиатской конкуренции [12]. К наиболее крупным действующим судостроительным компаниям Европы можно отнести голландскую группу компаний «Damen Shipyards Group», итальянскую группу компаний «Fincantieri», немецкую компанию «Meyer Werft», норвежские компании «Kleven Maritime», «Ulstein», «Norske Skipsverft» и др. Спрос на постройку новых судов в настоящее время формируют три группы стран - с большими объемами морской торговли (США, Япония, Великобритания, Германия), традиционные морские перевозчики (Греция, Норвегия) и так называемые новые индустриальные страны (Китай, Сингапур и другие страны Юго-Восточной Азии). Мировыми лидерами по объему инвестиций в постройку флота являются компании из США, Греции, Норвегии, Китая и Японии [8]. Годовой оборот и доли отдельных сегментов мирового судостроительного рынка в 2014 г. были оценены консалтинговым агентством «BALance Technology Consulting GmbH» (рис. 3). Рис. 3. Оборот мирового рынка судостроения в 2014 г., в млрд долл. и % [13] Таким образом, основными сегментами мирового судостроительного рынка в 2014 г. выступали гражданское судостроение (37 %), военное судостроение (25 %) и гражданский судоремонт (14 %). Экономические циклы в мировой судостроительной отрасли Как было отмечено ранее, в мировой торговле, в мировой морской транспортной деятельности и зависящей от нее судостроительной отрасли наблюдается цикличность развития. Экономический цикл рынка судостроения в зависимости от объемов морских перевозок можно представить в виде схемы (рис. 4). Рис. 4. Экономический цикл рынка судостроения в зависимости от объемов морских перевозок Из рис. 4 следует, что цикл рынка судостроения состоит из ряда последовательных этапов и начинается с низких цен на новую продукцию судостроения, что вызывает массовый спрос на новые суда со стороны судовладельцев. В дальнейшем это приводит к переизбытку тоннажа на рынке. При дисбалансе спроса и предложения, когда спрос выше предложения, начинается снижение фрахтовых ставок, следствием чего является снижение спроса на постройку новых судов и рост объемов утилизации старого флота. Это, в свою очередь, приводит к равновесию спроса и предложения, вызванному замедлением роста предложения. Далее на рынке начинается рост фрахтовых ставок, что, в свою очередь, приводит к росту предложения на строительство новых судов и к увеличению инвестиций в судостроительную отрасль. Когда заказы на строительство судов возобновляются, происходит рост производственных мощностей верфей, который приводит к очередному снижению цен на новострой. Изучением цикличности развития экономики в разное время занимались Р. Эллиотт, Д. Китчин, К. Жюгляр, С. Кузнец, Н. Кондратьев. Российский экономист Н. Д. Кондратьев одним из первых обратил внимание на то, что в долгосрочной динамике некоторых экономических индикаторов наблюдается определенная цикличность развития, в ходе которой на смену фазам роста соответствующих показателей приходят фазы их относительного спада с периодом этих долгосрочных колебаний около 50 лет. Эта циклическая закономерность была прослежена им применительно к таким индикаторам, как цены, банковский процент, объемы внешней торговли, производства угля и чугуна. На ранних стадиях исследований кондратьевские циклы связывали с инфляционными шоками, порожденными мировыми войнами. Сам Н. Д. Кондратьев объяснял динамику длинных волн, прежде всего, динамикой капитальных инвестиций. Однако в последние десятилетия наиболее популярным стало объяснение динамики кондратьевских волн, связывающее ее со сменами технологических укладов. Прорывные технологии открывают возможности для расширения производства и формируют новые секторы экономики, образующие новый технологический уклад. Сводная система кондратьевских волн и соответствующих им технологических укладов выглядит следующим образом: - 1-й цикл (с 1803 до 1841-1843 гг.) - текстильные фабрики, промышленное использование каменного угля; - 2-й цикл (с 1844-1851 до 1890-1896 гг.) - угледобыча и черная металлургия, железнодорожное строительство, паровой двигатель; - 3-й цикл (с 1891-1896 до 1945-1947 гг.) - тяжелое машиностроение, электроэнергетика, неорганическая химия, производство стали и электрических двигателей; - 4-й цикл (с 1945-1947 до 1981-1983 гг.) - производство автомобилей и других машин, химическая промышленность, нефтепереработка и двигатели внутреннего сгорания, массовое производство; - 5-й цикл (с 1981-1983 до ~2018 г.) - развитие электроники, робототехники, вычислительной, лазерной и телекоммуникационной техники; - 6-й цикл (с ~2018 до ~2060) - возможно, NBIC-конвергенция (nano, bio, info, cogno, конвергенция нано-, био-, информационных и когнитивных технологий) [14-16]. В судостроении можно выделить 3 основных цикла развития со следующими технологическими укладами: - 1-й цикл (с 1741 до 1871 г.) - парусный флот, материал корпуса - дерево, соединения - деревянные нагели, гвозди и болты; - 2-й цикл (с 1872 до 1944 г.) - пароходы, паровой двигатель, гребное колесо, материал корпуса - железо, заклепочные соединения деталей корпуса судна; - 3-й цикл (с 1945 до сегодняшних дней) - теплоходы, двигатель внутреннего сгорания, винто-рулевой комплекс, материал корпуса - сталь, электродуговая сварка при сборке корпуса [7]. Судостроение традиционно являлось консервативной отраслью по сравнению с другими направлениями промышленного производства. Но за последние 30 лет уровень производства значительно вырос, как и увеличился спрос на новые технологии, на корабли и суда с качественно новыми эксплуатационными характеристиками. Судостроительная наука и практика находится в постоянном движении к новым целям. На текущем этапе и, вероятно, в среднесрочной перспективе можно выделить следующую совокупность задач, решение которых должно обеспечить достижение комплекса целей: - экологическая безопасность; - безопасность человеческой жизни при эксплуатации водного транспорта; - экономическая эффективность в коммерческом судоходстве. Стремительно растет интерес к энергоэффективным судам. Энергоэффективность представляет собой комплекс организационных, экономических и технологических мер, направленных на повышение значения рационального использования энергетических ресурсов технического средства (например, судна). В связи с увеличением цен на бункерное топливо данная статья расходов стала основной в общей структуре расходов судоходных компаний. Вполне возможно, что суда, построенные в последние десятилетия, станут экономически невыгодными, и их место займут новые экономичные суда. Ужесточение законодательства о снижении вредных выбросов также будет способствовать замене старых судов новыми. По данным ИМО, морское судоходство ответственно за 3,3 % мировых выбросов парниковых газов. Данный показатель можно снизить за счет более рационального потребления энергии и внедрения новых технологических решений в судостроении, к которым относят применение экономичных двигателей; автоматизацию управления судном; применение альтернативных источников энергии; увеличение грузовместимости; увеличение расчетной скорости путем оптимизации обводов корпуса судна и пропульсивного комплекса; строительство судов с динамическим принципом поддержания и т. д. [17, 18]. Смена организационных принципов в строительстве судов и в управлении судостроительным производством зависит от экономических циклов в судоходной сфере, связана с увеличением грузоподъемности судов и внедрением новых технологических решений в устройстве и конструкции судна. На рис. 5 представлена динамика постройки новых судов в мире с 1902 по 2007 гг. Рис. 5. Динамика постройки новых судов в мире с 1902 по 2007 гг. [5] В рамках двухфазной модели экономического цикла можно выделить 5 периодов развития организации судостроительного производства с начала XX в.: - 1-й период: связан с окончанием развития эпохи клепаного судостроения и подетального метода сборки корпуса, который предусматривал сборку корпуса судна на открытых стапелях из отдельных деталей обшивки и набора. Все механизмы и оборудование, устанавливаемое на суда, частично монтировались на стапеле. Малая грузоподъемность стапельных кранов ограничивала возможность подачи на строящееся судно тяжелых механизмов, например, паровых машин, которые из-за этого приходилось разбирать на составные части и собирать на стапеле. Спуск судов на воду производился с невысокой готовностью (не более 20-30 %), вследствие чего большой объем сборочных, монтажных и проверочных работ осуществлялся на плаву; - 2-й период: связан с внедрением электросварки и использованием стали в изготовлении корпуса. В этот период внедряется подетально-секционный метод сборки корпуса. Узлы и секции конструкций стали собирать и сваривать не на стапеле, как это было раньше, а в условиях цеха: появились корпусообрабатывающие и сборочно-сварочные участки (цехи). Наряду с наклонными стапелями на заводах нашли применение наливные доки. Грузоподъемность кранов в этот период достигала 100 т; - 3-й период: связан с увеличением выпуска судостроительной продукции в годы Второй мировой войны. Работа верфей этого периода характеризовалась переходом к поточно-позиционному методу организации производства и, как следствие, блочно-секционному методу постройки судов. Для перемещения собранных блоков корпуса или корпусов с позиции на позицию создавались специальные движущиеся по рельсам тележки с электрическим или гидравлическим приводом. Для передвижения блоков в поперечном направлении использовались трансбордеры. Для спуска построенных судов на воду стали использовать, независимо от стапелей, спусковые сооружения - наливные док-камеры, слипы или передаточные доки. Эти спусковые сооружения имели очевидное преимущество по сравнению с наклонным стапелем: процесс спуска был контролируемым и обратимым. В корпусообработке начали применять такое прогрессивное по тем временам оборудование, как установки для фотопроекционной разметки деталей, оборудование для газовой резки с фотоэлектронным управлением, гибочные станки с применением для нагрева металла токов высокой частоты. Была внедрена полуавтоматическая и автоматическая сварка под слоем флюса; - 4-й период начался с Нефтяного кризиса в США в 1973 г. Этот этап развития судостроительного производства был связан со стремительным ростом размеров строящихся судов. В этот период начинается процесс концентрации судостроительного производства в Юго-Восточной Азии. Основной особенностью верфей явилось использование в качестве построечно-спусковых сооружений сухих доков больших размеров для спуска на воду судов водоизмещением в несколько сот тысяч тонн. На доках использовались козловые краны, грузоподъемность которых достигала 900-1500 т. Поточно-позиционный метод организации производства в этот период сохранился. В связи с ростом габаритов листового проката и массы секций и блоков строящихся судов на заводах 4-го периода были увеличены размеры (ширина пролетов, высота до подкрановых путей) и усилено крановое оснащение промышленных цехов. Во всех специализированных производствах верфей широкое распространение получили комплексная механизация и автоматизация технологических процессов. Вместо операторского на механизированных линиях начали применять числовое программное управление, реализуемое с использованием ЭВМ. Началась интеграция на базе ЭВМ процессов проектирования и постройки судов: вместо рабочих чертежей проектанты стали использовать перфокарты и магнитные ленты с записями команд станкам с числовым программным управлением, газорезательным или сварочным автоматам; - 5-й период связан с окончательной концентрацией судостроительного производства в Юго-Восточной Азии. Этот период характеризуется дальнейшим увеличением тоннажа строящихся судов. Верфи начинают использовать значительные производственные площади для блочной и стапельной сборки судов, используются горизонтальные стапели большей площади. Также увеличивается грузоподъемность портальных кранов, которые обслуживают стапели. Применяется модульно-агрегатный метод сборки корпуса. В этот период происходит деспециализация заводов предыдущего поколения, повышение мобильности судостроительного производства и формирование субконтрактной системы кооперации. На верфях также продолжается использование сухих доков при спуске судов, однако применяются более дешевые способы спуска судов меньшей грузоподъемности. В данный период применяются промышленные роботы и манипуляторы на вспомогательных операциях. Проектирование, подготовка производства и управление производственным процессом осуществляются с использованием систем CAD/CAM/CAE. На основании проведенного ретроспективного анализа можно сделать вывод о том, что каждый цикл развития организации судостроительного производства на протяжении XX в. составлял в среднем 25 лет. Ниже приведены основные факторы, влияющие на смену циклов: - совершенствование существующих и разработка новых методов постройки судов; - удешевление способов спуска судов, повышение эффективности имеющихся спусковых устройств, совершенствование построечных мест; - разработка принципиально новых технологических процессов, основанных на недавно открытых физических явлениях; - смена методов выполнения технологических процессов (ручной, механизированный, автоматизированный, автоматический); - экономия материальных, энергетических, трудовых, финансовых и др. ресурсов при создании судов; - создание безопасных условий труда и экологически чистых технологий при постройке судов [19]. На современном этапе можно выделить следующие особенности развития организации судостроительного производства: деспециализация заводов и диверсификация производства; удешевление способов спуска/подъема судов; энергосбережение и поиск дешевых источников энергообеспечения. Далее приведем ряд современных технологических решений и компаний, которые их применили в организации судостроительного производства. Сегодня одним из прогрессивных способов спуска судов до 60 тыс. т является спуск на пневматических баллонах. Он представляет собой движение судна по стапелю за счет вращения баллонов, на которые оно установлено. Пневматические баллоны представляют собой цилиндры с конусообразными оконечностями, состоящие из внутреннего и наружного слоев резины и слоя синтетического армирующего корда. Спуск судов на пневматических баллонах осуществляется на плоской наклонной поверхности, которая может быть выполнена из крупного песка, мелкого гравия, бетона, металла, дерева и др. материалов. Ключевым преимуществом данной технологии является возможность осуществления как спуска, так и подъема судна из воды; спуск судна является управляемым; достигается экономия на строительстве и ремонте спусковых площадок [20]. Современным примером диверсификации производства судостроительных верфей является производство объектов инфраструктуры, грузовых средств, а также устройств и сооружений для использования возобновляемых источников энергии. Примером такой компании является «Harland and Wolff» (Белфаст). Верфь занимается ремонтом и модернизацией судов, а также производством прибрежных ветрогенераторов и компонентов для приливных электростанций. Крупные судостроительные корпорации также диверсифицируют свое производство. Например, японская корпорация «Mitsui Engineering & Shipbuilding», кроме строительства судов, также занимается производством компонентов для прибрежных ветрогенераторов, солнечных электростанций. Решение проблемы энергосбережения и энергоэффективности верфей на текущем этапе является таким же ключевым вопросом, как и энергоэффективность судов. К последним достижениям в области энергосбережения можно отнести использование солнечных панелей в энергетической схеме верфей. Американская верфь «Marine Group Boat Works» (MGBW) - первая компания, применившая данную технологию в 2016 г. Система солнечных панелей мощностью 500 кВт устанавливается на крыше производственных цехов и позволяет снизить объем электропотребления на 80 %, а это, в свою очередь, снижает эмиссию газов, в том числе углекислого, что сглаживает негативное влияние на климат. Верфь специализируется на постройке рабочих судов и яхт длиной до 65 м [21]. Заключение В исследовании были рассмотрены особенности цикличного развития в судостроительной отрасли. Проведенное исследование позволяет нам сделать следующие выводы: 1. На основании приведенных данных о динамике индекса BalticDry и динамике мирового портфеля заказов на строительство новых судов (см. рис. 1), динамике построенных судов (см. рис. 5), сегментах рынка мировой судостроительной отрасли (см. рис. 3) сделан вывод о зависимости мировой судостроительной отрасли от судоходной деятельности и цикличности их развития. Предложена схема экономического цикла рынка судостроения в зависимости от объемов морских перевозок (см. рис. 4). 2. Выполненный ретроспективный анализ развития судостроения и организации судостроительного производства позволяет сделать вывод о том, что смена циклов развития отрасли однозначно связана со сменой технологических укладов. Каждый цикл развития организации судостроительного производства на протяжении XX в. в среднем составлял 25 лет. Приведены факторы, влияющие на смену циклов. 3. Ключевыми особенностями развития организации судостроительного производства на современном этапе являются деспециализация заводов и диверсификация производства, удешевление способов спуска/подъема судов, энергоэффективность верфей.