Działalność badawczo-rozwojowa w procesie innowacyjnym

1. Działalność badawczo-rozwojowa w procesie innowacyjnym • Pojęcia, definicje, modele • Wpływ innowacji na rozwój gospodarczy • Działalność badawczo-rozwojowa a konkurencyjność • Polityka innowacyjna

2. Pojęcia, definicje, modele Innowacja to „wprowadzenie nowych wyrobów, usług, uruchomienie nowych procesów technologicznych i systemów organizacyjnych w celu osiągnięcia wyższej efektywności gospodarowania”

3. Działalność innowacyjna– to „szereg działań o charakterze naukowym (badawczym), technicznym, organizacyjnym, finansowym i handlowym (komercyjnym), których celem jest opracowanie i wdrożenie nowych lub istotnie ulepszonych wyrobów i procesów, przy czym wyroby te i procesy są nowe przynajmniej z punktu widzenia wprowadzającego je przedsiębiorstwa”

4. Badania podstawowe - prace teoretyczne i eksperymentalne, podejmowane przede wszystkim w celu zdobycia lub poszerzenia wiedzy na temat przyczyn zjawisk i faktów, nie ukierunkowane w zasadzie na uzyskanie konkretnych zastosowań praktycznych. Badania podstawowe dzielą się na badania podstawowe tzw. czyste i ukierunkowane.Badania podstawowe "czyste"- prowadzone są z myślą o postępie wiedzy, bez nastawienia na osiągnięcie długofalowych korzyści ekonomicznych czy społecznych i bez czynienia wysiłków w celu zastosowania wyników badań do rozwiązywania problemów o charakterze praktycznym lub w celu przekazania tych wyników do podmiotów mogących zająć się ich zastosowaniem. Badania podstawowe "ukierunkowane"- prowadzone są z nastawieniem na to, że w ich wyniku powstanie szeroka baza wiedzy, która będzie mogła stanowić podstawę do rozwiązywania już rozpoznanych lub spodziewanych w przyszłości problemów.

5. Prace rozwojowe - obejmują nabywanie, łączenie, kształtowanie i wykorzystywanie dostępnej aktualnie wiedzy i umiejętności z dziedziny nauki, technologii i działalności gospodarczej oraz innej wiedzy i umiejętności do planowania produkcji oraz tworzenia i projektowania nowych, zmienionych lub ulepszonych produktów, procesów lub usług. Badania i Rozwój- obejmują nową wiedzę mającą zastosowanie w praktyce – zweryfikowaną i udokumentowaną rezultatami eksperymentów, testów, symulacji, modelami matematycznymi. Wiedza ta w połączeniu z projektowaniem daje rozwój w postaci konkretnych udoskonalonych produktów, procesów, usług.

6. Projektowanie i rozwój – obejmuje analityczne projektowanie i analizę nowych kombinacji istniejących produktów, procesów, np.: projektowanie nowego sprzętu w obrębie istniejącego stanu wiedzy i umiejętności. Projektowanie i rozwój charakteryzują takie czynności jak: definiowanie poprzez procedury, specyfikacje techniczne oraz działania opisowe mające na celu wytworzenie nowego produktu, procesu. • Wynalazki - to w powszechnym rozumieniu nowy pomysł lub rozwiązanie, w dowolnym obszarze aktywności człowieka.

7. Analiza konstrukcji – jest to proces oceny potrzebnych parametrów konstrukcji wraz z ujęciem rachunku kosztów. Proces analizy konstrukcji zaczyna się w umyśle człowieka który dokonuje selekcji, kreuje nowe części lub dokonuje wyboru spośród znanych idei, dostępnych komponentów i części. Następnie dochodzi do syntezy satysfakcjonującej cele i kryteria, które założono. Produkcja – to proces w którym powstają nowe produkty i usługi

8. Dyfuzja– rozumiana jest jako proces rozprzestrzeniania się, upowszechniania innowacji w firmie i gospodarce. Występuje wówczas, gdy po pierwszym udanym zastosowaniu nowego rozwiązania następuje przez inne przedsiębiorstwa. Marketing – to działania wychodzące naprzeciw potrzeb klienta, za pomocą których próbuje się odgadnąć skryte potrzeby klienta, usiłując te potrzeby uświadamiać i pobudzać a nawet kreować – a przede wszystkim je zaspokajać. Rynek -to całokształt transakcji kupna i sprzedaży oraz warunków w jakich one przebiegają. Na rynku konkurencyjnym dokonuje się ustalenia ceny oraz ilości dóbr. Potencjalny popyt - jest to wyrażenie określające jedynie zapotrzebowanie na dane dobro lub towar

9. Modele innowacji BADANIA PRACE ROZWOJOWE PRODUKCJA MARKETING

10. BADANIA WIEDZA POTENCJALNY POPYT RYNKOWY WYNALAZKI LUB (I) ANALIZA KONSTRUKCJI PRACE ROZWOJOWE I TESTOWANIE WDROŻENIE I PRODUKCJA DYFUZJA, MAARKETING, RYNEK 1 2 3 4 5 Rys.2. Model nieliniowy - model sprzężeń zwrotnych i interakcji S.J. Kline’a

11. Rys.3. Holistyczny model innowacji Mahdjoubiego RYNEK PRODUKCJA DZIAŁALNOŚĆ PROJEKTOWO-ROZWOJOWA DZIAŁALNOŚĆ BADAWCZO-ROZWOJOWA BADANIA PODSTAWOWE

14. Innowacje a współczesny rozwój gospodarczy O skali wpływu upowszechnienia innowacji na rozwój społeczno-ekonomiczny świadczą najlepiej dane opublikowane przez ekonomistów amerykańskich, według których 60%-80% wzrostu produkcji amerykańskiej jest efektem zastosowania osiągnięć nauki i techniki.

15. Niektórzy ekonomiści amerykańscy twierdzą nawet, że o ilościowo-jakościowej poprawie warunków bytowych społeczeństwa i dobrobycie decyduje w 80% postęp techniczny, który jest ściśle związany z wdrażaniem innowacji. Wynika z tego, że siłą napędową współczesnych gospodarek są innowacje.

16. Innowacje są potrzebne dla rozwoju i postępu społeczno gospodarczego. Gospodarka, aby mogła się rozwijać dynamicznie i efektywnie potrzebuje innowacji. W społeczeństwie i gospodarce powinna istnieć skłonność do innowacji. Innowacyjność bowiem oznacza skłonność i zdolność tworzenia nowych i doskonalenia istniejących produktów, nowych technologii, i organizacji oraz systemów zarządzania i motywacji.

17. Innowacje powodują wzrost produkcyjność kapitału, jak i wynagrodzenie czynników produkcji. I tak, produkcyjność kapitału przesuwa się z DD poprzez D’D’ do D’’D’’. A granica cen czynników produkcji przesuwa się z ff poprzez f’f’ do f’’f’’. Te przesunięcia na prawo umożliwiają podnoszenie się płac i produkcyjność ( pokazuje to przesunięcie się punktu B poprzez B’ do B’’, a punktu b poprze b’ do b’’. r(%) f’’ D’’ f f’ r(%) D D’ A a Stopa przychodu lub realna stopa procentowa z kapitału (rocznie) b b’’ b’ B B’ B’’ f’’ D’ D’’ e s E f’ f D K 0 0 W Kapitał na zatrudnionego L Płace realne Postęp techniczny zwiększa przychody z kapitału.... ...i przesuwa granice cen czynników produkcji

18. W odniesieniu do innowacji, przywiązuje się szczególną uwagę do wyrobów przemysłów wysokich technologii. Udział wyrobów przemysłów wysokich technologii w całości produkcji przyjmuje się powszechnie za podstawowy wskaźnik nowoczesności struktury poszczególnych krajów i przedsiębiorstw na obecnym etapie.

19. Przemysły high-tech oparte na najnowszych osiągnięciach techniki są niewątpliwie nośnikiem postępu technicznego. W ślad za rozwojem sektora wysokich technologii będzie dokonywał się także postęp techniczny w pozostałych działach gospodarki, ponieważ znacząca część produkcji high-tech jest następnie wykorzystywana w przemysłach średniej i niskiej techniki.

20. Wykres.1.Udział biznesu w poszczególnych krajach w finansowaniu działalności B+R w sektorze wysokiej, średnio-wysokiej i średnio- niskiej techniki

21. Wykres 2. Zestawienie importu i eksportu oraz bilans handlu zagranicznego wyrobami wysokich technologii w UE-25, Japonii i USA

22. Wykres 3. Udział inwestycji w działalność badawczo-rozwojową w wybranych dziedzinach

23. Rozwój sektora wysokich technologii umożliwiłby znaczną poprawę pozycji Polski w handlu międzynarodowym (salda handlu zagranicznego Polski świadczą o jej niskiej konkurencyjności). Niska pozycja konkurencyjności Polski w handlu zagranicznym jest następstwem niekorzystnej strategii specjalizacji.

24. Wykres.4. Udział importu i eksportu wyrobów wysokiej techniki w latach 1992-2006

25. Poziom innowacyjności

26. W większości gospodarek rozwijających sektor wysokiej techniki działalność B+R jest podstawą uzyskiwania w przyszłości nowych produktów i procesów, wynika z tego implikacja, że korzyści z nowej wiedzy zdobytej dzięki B+R mają odzwierciedlenie w produkcji sektora high-tech

27. Działalność badawczo-rozwojowa a konkurencyjność • Działalność badawczo rozwojowa jest jednym z głównych determinantów rozwoju w aspekcie technicznym, ekonomicznym, społecznym. • Gospodarki poszczególnych krajów rywalizują ze sobą na poziomie badawczo-rozwojowym w celu uzyskania przewagi strategicznej na poziomie technicznym, ekonomicznym i społecznym.

28. Wykres.5. Wydatki na działalność badawczo-rozwojową, jako procent PKB w UE – 25, UE –15, Chinach, Japonii, USA importu i eksportu wyrobów wysokiej techniki w latach 1992-2006

29. PROCENT WYDATKÓW PKB NA DZIAŁALNOŚĆ B+R

30. 1940 Manhattan Engineering District Project (Projekt Manhattan) - amerykański program naukowo-badawczy i konstrukcyjny zmierzający do konstrukcji i produkcji bomby atomowej. Program zapoczątkowany został w 1942 roku na polecenie prezydenta F. D. Roosevelta, wykorzystano w nim jednak rezultaty przedwojennych amerykańskich prac zmierzających do wykorzystania energii jądrowej dla napędu okrętów, w tym metodę separacji izotopu U235. Badania prowadzono w 3 ośrodkach: w Columbia University w Nowym Jorku, uniwersytecie w Chicago i uniwersytecie kalifornijskim. Konstrukcję bomby opracowano w Los Alamos National Laboratory. Program miał też swoją część zmierzająca do opracowania sposobów niedestrukcyjnego użycia energii atomowej, dzięki czemu opracowano konstrukcje i wyprodukowano pierwsze reaktory jądrowe.

31. W marcu 1943 roku Stalin nakazał prace nad bombą jądrową. Główne zadanie w czasie tych prac powierzono wywiadowi, który miał zdobyć jak najwięcej informacji na temat znacznie bardziej zaawansowanego programu amerykańskiego. Agenci przekazywali wszystkie informacje, które udało im się zdobyć. Wywieziono nawet do Rosji próbki amerykańskiego uranu. Wiadomości były jednak niekompletne. Doszło nawet do tego, iż wzorując się na zdobytych informacjach o amerykańskiej metodzie implozji próbowano wywołać reakcje jądrową uderzając w obiekt z niklu. W 1945 roku Klaus Fuchs przekazał Rosjanom dokładne plany budowy bomby atomowej, a do programu rosyjskiego włączono wielu specjalistów z pokonanych Niemiec.

32. Po użyciu przez Stany Zjednoczone dwóch bomb atomowych, Stalin nakazał przyśpieszenie badań. Wierzył on bowiem w możliwość ataku na swój kraj państw zachodnich. Badania skoncentrowano w tajnym ośrodku, leżącym 400 kilometrów na wschód od Moskwy zwanym Arzamas-16 (będący kopią Los Alamos). Ośrodek ten był całkowicie utajniony, a uczeni pracujący tam otrzymali własnych ochroniarzy (aby nie uciekli lub nie zdradzili). Prace nad skonstruowaniem bomby były dokładnie wzorowane na zdobytych planach amerykańskich..

33. Większość uranu czerpali Rosjanie z krajów znajdujących się w 1945 roku w ich strefie wpływów (Niemiec wschodnich, Czech, Bułgarii, Polski). Tylko 33% pochodziło z własnych kopalń. Pluton otrzymywano w reaktorze w Czelabińsku-40. W kopalniach, przy budowie fabryk dla przemysłu jądrowego pracowało setki tysięcy więźniów (głównie politycznych). Wielu z nich zginęło z wyczerpania, chorób i na skutek wypadkó. Naukowcy pracujący w Arzamasie-16 właściwie również stali się niewolnikami. W końcu w cztery lata po stworzeniu amerykańskiej bomby atomowej, rosyjska bomba była gotowa. 29 sierpnia 1949 w Semipałatyńsku dokonano pierwszej próbnej eksplozji rosyjskiej bomby jądrowej

34. Polska bomba atomowa? • Pierwsze badania nad polską bronią termonuklearną rozpoczęły się jeszcze za czasów Gomułki a od początku lat 70. ruszyły pełną parą. Pozyskiwanie surowców i konstrukcję niezbędnych maszyn rozpoczęto w największej tajemnicy przed ZSRR. • Polacy mieli własną koncepcję uzyskania reakcji termonuklearnej. Naukowcy Wojskowej Akademii Technicznej: dr Zbigniew Puzewicz, twórca pomysłu, i prof. Sylwester Kaliski byli zdania, że można do niej doprowadzić przy użyciu lasera o dużej mocy. Badania prowadzono w specjalnej podziemnej hali wybudowanej na warszawskiej Woli. Wybuch planowano przeprowadzić w kopalnianej sztolni.

35. Polska bomba termojądrowa miała działać w sposób dziecinnie prosty. Tworzyły ją wtryskiwacze deuteru i trytu oraz kulminacyjne ładunki wybuchowe, takie jakie służą do przebijania pancerza czołgu, podłączone do zdobytego przez nasz wywiad krytrona. Decydującym elementem był laser mający dostarczyć w odpowiednim ułamku sekundy energię wystarczającą do zapoczątkowania syntezy termojądrowej. Niestety, w polskich warunkach moc lasera mogła osiągnąć tylko 1 kilodżul. W tym czasie w Moskwie do podobnego eksperymentu użyto 20-kilodżulowego lasera, a w USA aż 100-kilodżulowego, jednak bez rezultatu. Najnowsze badania naukowe dowodzą, że aby w ten sposób wywołać syntezę termojądrową, trzeba by użyć lasera o mocy 10 tysięcy kilodżuli.

36. 1954 - Program Polaris • W 1954 r. specjaliści USA rozpatrywali możliwość strzelania rakiet balistycznych V-2 z pokładu okrętów. W 1955 r. rozpoczęto prace nad rakietą balistyczną o zasięgu lotu do 2400 km. W 1956 r. rozpoczęto intensywne prace nad rakietą balistyczną z silnikiem na paliwo stałe, gdyż w tym czasie opracowano już głowicę jądrową o małej masie i niewielkich gabarytach. Nad projektami tymi pracowała grupa specjalistów kierowana przez konstruktora V-2 Wernhera von Brauna. W trakcie projektowania zespół był zmuszony rozwiązać wiele problemów, gdyż rakieta powinna przejść przez wodę, wejść w atmosferę, rozwinąć kolosalną prędkość, ponownie wejść w atmosferę przy temperaturze części głowicowej kilku tysięcy stopni.

37. W 1956 r. rozpoczęto próby z rakietą Polaris z wyrzutni naziemnych. W tym samym czasie 4 października ZSRR zaszokował świat sputnikiem wystrzelonym w kosmos. W tej sytuacji w USA przyspieszono realizację programu Polaris, aby rakiety balistyczne z atomowym okrętem podwodnym weszły znacznie szybciej do uzbrojenia. Pod koniec 1960 r. atomowy OP George Washington, uzbrojony w 16 pocisków rakietowych Polaris, wszedł na patrol bojowy, gotowy do wykonania uderzeń na potencjalnego agresora.

38. Prace nad projektem pierwszych radzieckich atomowych okrętów podwodnych wyposażonych w pociski balistyczne rozpoczęły się w 1956 roku. Prowadziło je biuro konstrukcyjne CKB-18 w oparciu o konstrukcję jednostek projektu 627. Zespół pod kierunkiem S.N. Kowaliowa przygotował projekt techniczny w pierwszym kwartale 1957 roku. Budowę pierwszego okrętu rozpoczęto w stoczni nr 402 w Siewierodwińsku 17 października 1958 roku. Pierwszy z ośmiu okrętów projektu: K-19, został zwodowany 11 października 1959 roku. Przy przeprowadzaniu prób stoczniowych nastąpiła awaria jednego z reaktorów. Następnie, w trakcie rejsu próbnego w sierpniu 1960 roku, okręt miał przeciek w trakcie głębokiego zanurzenia. Te zdarzenia opóźniły czas przyjęcia okrętu do służby, co ostatecznie nastąpiło 12 listopada 1960 roku.

39. Pierwszy z ośmiu okrętów projektu: K-19, został zwodowany 11 października 1959 roku. Przy przeprowadzaniu prób stoczniowych nastąpiła awaria jednego z reaktorów. Następnie, w trakcie rejsu próbnego w sierpniu 1960 roku, okręt miał przeciek w trakcie głębokiego zanurzenia. Te zdarzenia opóźniły czas przyjęcia okrętu do służby, co ostatecznie nastąpiło 12 listopada 1960 roku.

40. Program kosmiczny Apollo • Program Apollo – seria amerykańskich lotów kosmicznych w latach 1961-1972. Celem programu było lądowanie człowieka na Księżycu a następnie jego bezpieczny powrót na Ziemię. Zadanie zostało zrealizowane w 1969 w czasie misji Apollo 11. Program był kontynuowany do 1972 w celu prowadzenia dokładnej naukowej eksploracji Księżyca.

41. Program Łuna — był to radziecki, bardzo bogaty i zróżnicowany program bezzałogowych sond kosmicznych do badań Księżyca, który objął łącznie aż 45 (24 oficjalne) misje. Jego celem było przede wszystkim wykonanie bardzo dokładnych fotografii widocznej oraz niewidocznej z Ziemi półkuli księżycowej, wylądowanie na powierzchni, przeprowadzenie analiz gruntu, jego pomiarów termicznych, chemicznych i fizycznych. Program, w zależności od charakteru misji, planowany był jako seria bezzałogowych orbiterów i lądowników, w tym pierwszych bezzałogowych pojazdów kołowych, zdolnych przemieszczać aparaturę naukową oraz lądowników z aparaturę wzlotową, zdolną powrócić na Ziemię.

42. 1979 -Technologia STEALTH - Advanced Technology Bomber (ATB) • B-2 Spirit – amerykański bombowiec strategiczny wykonany w technologii stealth, zdolny do przenoszenia bomb konwencjonalnych i jądrowych. Konstrukcja samolotu oparta jest na układzie latającego skrzydła. B-2 Spirit napędzany jest czterema turbinowymi silnikami dwuprzepływowymi firmy General Electric.

44. ZSRR/Rosja – technologia STEALTH • PAK FA – Pierspiektiwnyj Awiacyonnyj Kompleks Frontowoj Awiacyi (Перспективный Авиационный Комплекс Фронтовой Авиации). Rosyjski samolot myśliwski piątej generacji, który ma być odpowiedzią na amerykańskie myśliwce F-22 Raptor. W rosyjskim lotnictwie ma on zastąpić samoloty MiG-29 i Su-27. Reprezentanci tej technologii to Su-47 Bierkut i MIG 1.44. 24 stycznia 2009 odbyły się testy kołowania maszyny. Oblot myśliwca nastąpił 29.01.2010 r. w Komsomolsku nad Amurem

45. Polska – technologia STEALTH? • PZL 230 Skorpion - to konstrukcyjny projekt (zakończony budową drewnianej makiety) samolotu bezpośredniego wsparcia, rozwijany w latach 90. w Państwowych Zakładach Lotniczych w Warszawie. • Projekt skorpiona był bardzo ambitny i nowoczesny wymagał zastosowania technologii której nigdy nie stosowano w Polsce i w której nie mieliśmy żadnych doświadczeń min. skorpion miał być zbudowany z kompozytów w technologii przypominającej stealth (niewykrywalność dla radaru) a system sterowania miał być typu fly-by-wire (bez mechanicznych lub hydraulicznych połączen z powierzchniami sterowymi.

46. 2006 – Niebieska Optoelektronika • 16 maja 2006 Rada Ministrów zaakceptowała raport końcowy z realizacji Programu Wieloletniego "Rozwój Niebieskiej Optoelektroniki". Celem programu jest stworzenie technologicznych i produkcyjnych podstaw nowej gałęzi przemysłu - niebieskiej optoelektroniki opartej na tzw. "niebieskim laserze".

47. Projekt rozwijali także Japończycy, którzy już w latach 1992-96 zaprezentowali pierwsze niebieskie diody elektroluminescencyjne i laserowe. Technika opracowana przez grupę profesora Shuji Nakamury opierała się na stosowanych już podłożach krzemowych. Jako kolejnych „plastrów” użyto warstw nowego materiału – azotku galu (GaN). Azotek galu, dzięki swym właściwościom fizykochemicznym, w trakcie emisji laserowej wysyła promieniowanie o długości 415 nanometrów. Nadawał się więc wspaniale. Jedynym problemem było otrzymanie sprawnie działającego lasera, bazującego na tym materiale i zbudowanego na podłożu krzemowym.

48. GaN ma inną strukturę niż krzem, na którym został osadzony (można porównać to do wkładania jaj kurzych w foremki od jaj kaczych). Wynikała z tego wielka ilość defektów i dyslokacji w sieci krystalicznej, które przekładały się na mniejszą wydajność gotowych urządzeń. Lasery japońskie pracowały, lecz daleko im było do ideału. Podobną technikę, z podobnymi efektami, zastosowali Amerykanie.

49. Kto jest mocarstwem naukowym? • Do 2020 roku Chiny staną się największym centrum naukowym świata – wynika z raportu opracowanego przez ośrodek analityczny Thomson Reuters • Raport wskazuje, że Unia Europejska i USA drepczą w miejscu, a Rosja przeżywa technologiczną zapaść • Chińskie władze od lat 80. prowadzą konsekwentną politykę wspierania sektora naukowego. Inwestują w uniwersytety i ściągają chińskich naukowców wykształconych za granicą, oferując im konkurencyjne warunki pracy.

50. W ciągu ostatnich 20 lat kraj zdołał osiągnąć najwyższe światowe standardy w technologiach nuklearnych, kosmicznych, biologii i informatyce. W kolejnych latach błyskawiczny rozwój będzie przeżywał sektor naukowy związany z rolnictwem, a także biotechnologia i genetyka. • Środowiska naukowe w USA i Unii Europejskiej biją na alarm. W 2007 roku prestiżowy ośrodek RAND w raporcie ostrzegał, że USA tracą przewagę w dziedzinie nauki i technologii, która była motorem napędowym rozwoju ekonomicznego kraju.