CC BY
88
УДК 338:622.34 Н.С. Батугина
ОЦЕНКА НА УКОЕМКОСТИ ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ ОТРАСЛЕЙ
Показано, что наукоемкость в горнодобывающей отрасли во многом определяется удельным весом отрасли, её капиталоёмкостью и в некоторой степени долей затрат в отрасли на заработную плату в валовой стоимости продукции (трудоёмкостью). Мероприятия, направленные непосредственно на повышение производительности труда на всех процессах горного производства (мероприятия первого рода) по степени влияния на рост эффективности горнодобывающей промышленности сегодня равносильны мероприятиям, направленным на повышение полноты и комплексности освоения месторождений и повышение качества продукции на современном уровне достижений науки и техники (мероприятия второго рода). Построена классификация приоритетных направлений НИОКР в горнодобывающей промышленности по их степени значимости для экономики региона, включающая пять основных групп. Ключевые слова: корреляция, наукоемость, взаимосвязь показателей, горнодобывающая промышленность, эффективность научно-исследовательских работ.
Главной негативной тенденцией в развитии горно-добы-вающей промышленности является удорожание добычи полезных ископаемых и переработки минерального сырья. Если это закон, если это неминуемо, то темпы удорожания, безусловно, являются управляемыми. Эта тенденция в решающей степени обусловлена тенденциями, закономерностями и особенностями развития горно-добывающей промышленности вообще. В целом тенденция удорожания продукции горно-добывающих отраслей свидетельствует о том, что темпы ускорения научно-технического прогресса в этих отраслях отстают от темпов ухудшения условий добычи и переработки минерального сырья.
В то же время научно-технический прогресс в каждой отрасли определяется состоянием научного потенциала. Развитие экономического потенциала страны во многом определяется состоянием минерально-сырьевых ресурсов и эф-
фективностью их освоения. Поэтому такое положение с тенденцией удорожания сырья нельзя признать удовлетворительным.
Значение отдельных отраслей промышленности в экономике страны невозможно охарактеризовать каким-либо одним показателем, например, удельным весом отрасли в валовом продукте или в создании национального дохода и т.д. В то же время ясно, что затраты на научные исследования должны быть пропорциональны настоящей и перспективной значимости отраслей в народном хозяйстве страны. На рисунке приведен граф направленных связей между отдельными показателями важнейших отраслей обрабатывающей промышленности, вычисленный и построенный по данным [1-2] для десяти стран, имеющих разный уровень развития.
Полученному графу можно дать следующее объяснение.
Граф направленных связей между отдельными показателями. Коэффициент корреляции (г): 1 - 0,2-0,4; 2 - 0,41-0,70; 3 > 0,70. Пунктиром показана отрицательная связь
Удельный вес отрасли во всей продукции свидетельствует о важности отрасли, что и определяет капиталоемкость и нау-коемкость отрасли. При этом коэффициент корреляции (г) между наукоемкостью отрасли и её удельным весом очень высок и равен 0,83.
Высокая капиталоемкость отрасли заставляет искать оптимальные пути распределения капитала, искать пути повышения отдачи капитала на рубль затрат. Это неизбежно приводит к обращению к науке. Поэтому, чем больше капиталоёмкость отрасли, тем больше и расходы в ней на науку (наукоёмкость г = 0,70).
Таким образом, наукоемкость в отрасли во многом определяется удельным весом отрасли, её капиталоёмкостью и в некоторой степени (г = 0,16) долей затрат в отрасли на заработную плату в валовой стоимости продукции (трудоёмкостью).
Сам факт положительной корреляции между трудоёмкостью и наукоёмкостью
обращает на себя внимание и может быть объяснен следующим образом. Высокая трудоёмкость в отрасли требует привлечения большего числа рабочих и вызывает большие расходы на заработную плату. Кроме того, высокой трудоёмкости соответствует и более низкая производительность труда. Стремление уменьшить эти расходы заставляет искать пути механизации, автоматизации и совершенствования производственных процессов и управления. А это, в свою очередь, заставляет обращаться к науке.
Наибольшее влияние на основные показатели отраслей оказывает капиталоёмкость: с ростом капиталоёмкости уменьшается трудоемкость (г =-0,63), увеличиваются темпы роста производительности труда (г = 0,79), средний заработок (г = 0,82) и темпы роста производства (г = 0,65).
Трудоёмкость оказывает явно отрицательное влияние на рост производительности труда (г = -0,56) и темпы роста производства (г = -0,24). Темпы роста производительности труда определяются во многом капиталоёмкостью, науко-ёмкостью и трудоёмкостью.
Для ускорения научно-техническо-го прогресса и повышения эффективности производства большое значение имеют темпы обновления действующего оборудования. В настоящее время действуют установленные нормы амортизации, исходя из периода обновления оборудования в среднем около 15 лет. При современных темпах развития науки многие машины, технологические процессы и оборудование морально стареют значительно раньше. Ориентация на та-
Таблица 1
Структура эксплуатационных затрат при добыче руд [по 3, 4]
Подземный способ разработки Открытый способ разработки
Процесс, звено Доля Процесс, звено Доля
процесса процесса
в затратах, % в затратах, %
Подготовительные работы 3 - 8 Г орно-капитальные работы 5 - 15
Очистная выемка 20 - 30 Буровзрывные работы 3 - 18
Подземный транспорт 3 - 8 Экскавация 10 - 20
Подъем 3 - 6 Рудничный транспорт 30 - 45
Водоотлив 3 - 4 Отвальное хозяйство 4 - 8
Вентиляция 2 - 3 Водопонижение 5 - 10
Ремонт и поддержание капи- Вспомогательное хозяйство 8 - 20
тальных выработок 2 - 6 Дробление, измельчение ру-
Освещение 1 - 2 ды 6 - 10
Обслуживание технологического Обогащение 15 - 25
комплекса на поверхности 2 - 10 Содержание хвостового хо-
Дробление, измельчение руды 8 - 12 зяйства и др. 3 - 5
Обогащение 15 - 30 Общекарьерные и общеруд-
Содержание хвостового хозяй- ничные расходы 8 - 15
ства и др. 3 - 5
Общешахтные и общеруднич-
ные расходы 15 - 30
Таблица 2
Структура себестоимости железорудного концентрата [по 5]
Технологический процесс, Удельный вес в Снижение себестоимо-
статья расходов себестоимости, % сти при росте производительности вдвое, %
Отчисление на геологоразведочные работы 2,5 0,75
Бурение скважин 2,5 0,60
Взрывные работы 2,5 0,60
Экскавация горной массы в забое и на перегру- 4,5 1,30
зочной площадке
Вывозка руды 11,5 3,40
Содержание внутрикарьерных дорог 4,5 1,70
Погашение горно-подготовительных работ 5,5 1,60
Общерудничные расходы 1,5 0,50
Дробление руды 3,0 0,75
Обогащение руды 47,0 12,0
Склад концентрата 1,0 0,2
Водоснабжение 7,0 1,2
Содержание хвостового хозяйства 2,0 0,4
Прочие общецеховые расходы 1,0 0,25
Расход на подготовку и освоение производства и 4,0 0,75
общезаводские расходы
ИТОГО 100 26
кой период обновления техники сдерживает своевременную замену устаревшего оборудования. К тому же фактические сроки замены составляют 20-25 и более лет. В результате во многих отраслях промышленности очень велик удельный вес устаревшего оборудования. Доля выбытия машин и оборудования в промышленности составляет не более 5 %. Это сегодня не обеспечивает нужных темпов внедрения новой техники.
В то же время обновление техники несколько модернизированными машинами и технологиями не может привести к достаточным темпам технического
прогресса. Необходимо, чтобы одно поколение машин и технологий более существенно, если не в принципе, отличалось от предыдущего поколения. Именно такая смена техники и технологии стала необходимой в горнодобывающей промышленности. И это, естественно, требует повышения эффективности научного поиска и разработок.
Горно-добывающий комплекс РС (Я) включает несколько отраслей и подотраслей горной промышленности. Горное производство в каждой из них характеризуется многопроцессностью и многозвенностью. Большинство НИР и ОКР направлены на совершенствование тех-
нологического процесса, а часто - какой-либо операции. И это понятно и необходимо. Однако, многопроцессность и многооперационность горного производства приводит к тому, что доля любого процесса в трудоемкости и себестоимости не превышает 10-20% (табл. 1).
Безусловно, структура себестоимости продукции горно-добывающей промышленности меняется в зависимости от вида полезного ископаемого, систем разработки и других условий. Однако, для иллюстрации проблемы и подхода к измерению относительной важности НИР разного направления это особого значения не имеет.
Следствием многопроцессности горного производства является то, что повышение производительности труда даже в большое число раз по одному какому-либо технологическому процессу (состоящему, как правило, из многих технологических операций) приводит к незначительному общему результату по производству в целом. Этот результат не может, например, уменьшить общую себестоимость продукции более чем удельный вес этого процесса в себестоимости. Вместе с тем может быть и такой результат, когда рост производительности труда по процессу приводит к уменьшению в общих затратах доли живого труда, но это уменьшение перекрывается ростом доли затрат труда овеществленного и снижение себестоимости не происходит вообще - она возрастает. Эта тенденция является одной из главных негативных тенденций в развитии горнодобывающей промышленности.
В табл. 2 показан возможный уровень снижения себестоимости железорудного концентрата при росте производительности труда на отдельных процессах в два раза.
По любому процессу и производству в целом можно указать несколько, не исключающих друг друга, различных направлений повышения производительности труда и снижения себестоимости продукции:
1 - инновации в области принципиального изменения техники и технологии;
2 - совершенствование и модернизация существующих принципов, техники и технологии;
3 - структурные изменения и сдвиги в отрасли и народном хозяйстве в целом;
4 - инновации по организации производства и научной организации труда;
5 - изменения, совершенствование вспомогательных процессов, межопера-ционных воздействий и т.п.
Считается, что в общем приросте производительности труда на предприятии являются практически равнозначными следующие направления:
- совершенствование техники и технологии, изменение структуры производства;
- улучшение организации производства (рациональное размещение производительных сил, специализация предприятий и отраслей промышленности, наиболее полное использование оборудования, повышение ритмичности производства, улучшение ремонтного хозяйства, преодоление или смягчение сезонности и др.);
- совершенствование организации труда (научная организация труда и мотивация персонала к более эффективному труду).
Это, с одной стороны, свидетельствует о значительных резервах, заключенных в организации труда и производства, с другой - о целесообразности усилить поиски решений именно в этих
направлениях, т.к. и поиски и их реализация здесь требуют меньших затрат и времени, и средств.
Кроме того, на всех производствах имеются вспомогательные и подготовительные процессы, от состояния которых существенно зависит производительность труда и затраты на процессах основных. Связи эти часто не очевидны, не так четко очерчены, недостаточно выявлены. Поэтому подобные подготовительные и вспомогательные процессы и службы подолгу остаются в тени. Часто именно на этих участках накапливаются значительные внутрипроизводственные и отраслевые резервы повышения производительности труда и снижения удельных затрат.
Применительно к комплексному и рациональному использованию месторождений полезных ископаемых рассмотрим для иллюстрации следующий пример. Россыпные месторождения в настоящее время занимают ведущее положение в мировой структуре добываемого минерального сырья (в %): золота
- 75-80, алмазов - 75-85, титана - 70-80, олова - 70, циркона - 95-100, вольфрама
- 35 [6, с. 3]. При этом концентрация полезных компонентов в россыпных и рудных месторождениях весьма изменчива, неоднородна как в плане, так и в разрезе [7-8]. Эти и другие данные свидетельствуют о том, что всего в 20% объема добываемой горной массы часто содержится более 70% запасов, а около 50% запасов содержится всего в 10%
объема. При валовой выемке песков и руд происходит разубоживание бедными и пустыми породами богатых руд и песков, увеличиваются объемы вынимаемой, транспортируемой и перерабатываемой массы руд и песков, уменьшается среднее содержание полезных компонентов в добываемой руде и песках. А так как коэффициенты извлечения полезных компонентов уменьшаются с уменьшением содержания их в исходной руде (и песках), то это еще и приводит к снижению извлечения компонентов и при обогащении.
Таким образом, тщательная геометризация залежи и содержаний полезных компонентов, учёт зональности их размещения, учёт переменных в пространстве и соответствующая организация разработки месторождения позволяют:
- уменьшить объемы добываемой, транспортируемой, перерабатываемой горной массы иногда вдвое практически при том же коэффициенте извлечения полезного компонента из недр;
- повысить вдвое содержание полезного компонента в перерабатываемых рудах;
- увеличить добычу металла на тех же производственных площадях и мощностях и т.д.
Ожидаемая эффективность такого направления НИР в сотни раз выше, чем НИР, направленных на совершенствование и модернизацию любого отдельного технологического процесса.
Таблица 3
Сравнительная эффективность мероприятий I и IIрода
Производственный процесс Равносильные для повышения производительности мероприятия Соотношение эффективности по влиянию на себестоимость
Технологического и технического характера (I рода) Нетехнологические (II рода)
Разведка, доразвед-ка, бурение скважин при опережающем опробовании Новый станок, разрушающий инструмент и т.п., повышающий производительность вдвое Сократить объем бурения вдвое за счет наиболее полного использования геологической информации Меры II рода вдвое эффективнее мер 1 рода
Взрывные работы, экскавация и транспорт пород и руды, дробление и измельчение, переработка руды Повысить производительность вдвое за счет новой техники Сократить объем бурения вдвое за счет наиболее полного использования геологической информации
Можно привести и другие примеры и сопоставления разных направлений повышения эффективности производства (табл. 3).
Из табл. 3 видно, что мероприятия, направленные непосредственно на повышение производительности труда на всех процессах горного производства (мероприятия первого рода) по степени влияния на рост эффективности горнодобывающей промышленности сегодня равносильны мероприятиям, направленным на повышение полноты и комплексности освоения месторождений и повышения качества продукции на современном уровне достижений науки и техники (мероприятия второго рода).
В табл. 4 приведены результаты сравнительных расчетов возможного прироста годовой прибыли среднего горнодобывающего предприятия от реализации разного рода мероприятий.
Это не является неожиданным и объясняется двумя основными обстоятельствами. Первое заключается в том, что в горно-добывающей промышленности "накопились" и создались большие резервы повышения качества (и ценности) продукции (особенно по комплексным месторождениям и комплексному минеральному сырью, в т.ч. и отходам), реализация которых стала возможной.
Второе обстоятельство заключается в исчерпаемости месторождений полезных ископаемых. Повышая производительность труда без снижения удельных затрат, мы не можем увеличить общую получаемую ценность от использования всего месторождения без повышения полноты и комплексности извлечения полезных компонентов и повышения качества продукции.
Следует заметить, что для реализации мероприятий второго рода необходимо меньше капитальных затрат, затрат на НИР и ОКР и времени для достижения цели. Это крайне важное обстоятельство выдвигает в первый ряд важнейших проблем на ближайшие 1520 лет повышение полноты и комплекс-
ности использования месторождений полезных ископаемых и качества горной продукции.
Понятно, что создавшиеся на этом направлении резервы исчерпаемы и на каком-то этапе эта острота проблемы пропадет. Единственным постоянно действующим и практически неисчерпаемым резервом повышения эффективности горно-добывающей промышленности есть и остается коренное совершенствование и изменение техники и технологии и освоение новых источников минерального сырья и энергии. Последнее замечание подчеркивает исключительную важность опережающих фундаментальных и поисковых исследований в этих направлениях.
Таблица 4
Возможный прирост годовой прибыли, %
Наименование мероприятий Возможный прирост годовой прибыли, %
Повышение производительности труда вдвое на:
бурении скважин 3,0
геологоразведочных работах 3,5
взрывных работах 3,0
экскавации горной массы в забое и на площадках 6,0
погашении горно-подготовительных работ 8,0
вывозке руды 16,0
осушении 4,0
содержании дорог 0,6
прочих карьерных и общерудничных работах 3,0
дроблении, измельчении 4,0
обогащении, извлечении (при тех же коэффициентах извлечения) 30,0
водоснабжении 6,0
содержании хвостового хозяйства 2,0
очистных работах при подземной разработке 40,0
проведении, креплении, поддержании выработок Сокращение вдвое (при той же производительности труда на всех работах): 15,0
потерь балансовых запасов в недрах 10,0 269
разубоживании пустыми породами или бедными рудами 10,0
потерь основного компонента при обогащении и (или) металлургическом переделе 10,0
потерь попутных компонентов и сопутствующего минерального сырья и отходов 25,0
Повышение качества полезного ископаемого за счет комплексного управления качеством на современном уровне 25,0
Таблица 5
Классификация приоритетных направлений НИОКР в горнодобывающей промышленности по значимости
Направленность НИОКР Группа значимости
Решение межотраслевых проблем. Реализация результатов НИОКР способна обеспечить: - прирост выработки конечной продукции на одного занятого на несколько процентов в ряде отраслей (подотраслей) при параллельном снижении себестоимости единицы конечной продукции, или - снижение себестоимости единицы конечной продукции на несколько процентов в ряде отраслей (подотраслей) без снижения производительности труда, или - прирост прибыли на несколько процентов в ряде отраслей (подотраслей). К этой же группе НИОКР относятся работы, направленные на создание новых образцов техники, представляющей для отрасли (компании) значительный коммерческий интерес. I
Решение межпроцессных проблем какой-либо одной отрасли (подотрасли). Реализация рекомендаций НИОКР способна обеспечить хотя бы один из указанных выше результатов для данной отрасли. В ряде случаев к этой группе можно отнести НИОКР, направленные на решение проблемы по одному из важнейших процессов по одному весьма значимому для отрасли предприятию, если решение данной проблемы изменяет показатели эффективности работы отрасли в целом в указанных выше пределах. В эту же группу попадают НИОКР, направленные на решение проблемы по одному из важнейших процессов производства, результаты которых можно успешно использовать в ряде отраслей (подотраслей) горной промышленности с одним из указанных выше эффектов. II
Решение проблемы по одному из процессов горного производства какой-либо отрасли. Реализация результатов возможна на многих предприятиях отрасли и может привести к кратному повышению производительности труда без увеличения затрат и (или) такому же уменьшению затрат по данному процессу без уменьшения производительности труда при явно положительных конечных результатах всего производства отрасли. III
Неприоритетные, но важные направления НИОКР по отдельным операциям технологических процессов, отдельным технологиям предприятия, внедрение результатов которых может привести к улучшению технико-экономических показателей на данном предприятии не менее чем на 5%. IV
Прочие направления НИОКР с относительно меньшими показателями ожидаемой эффективности при внедрении результатов. V
Реализация мероприятий второго рода непременно приведет к относительному снижению темпов увеличения глубин разработки и увеличению выхода продукции на рубль затрат, что будет способствовать преодолению устойчивой тенденции удорожания добычи полезных ископаемых с увеличением глубины разработок.
Множество различных основных и вспомогательных процессов, особенности минерально-сырьевой базы в отраслях ГДП, разнообразие природных условий добычи и переработки минераль-
ного сырья порождают широчайший спектр НИР и ОКР разного назначения.
Естественной мерой приоритетности темы НИР и ОКР сегодня могли бы быть два основных показателя: отдача на рубль затрат и сроки реализации в производстве. В сегодняшних кризисных условиях, по мнению ученых, усилия прикладной науки приходится временно концентрировать, в основном, на направлениях "ближайшего поиска" [4, 9]. В то же время перед горной наукой открывается огромное поле для фундаментальных исследований.
Например, уже сегодня преобладает мнение, что рациональная защита окружающей среды от негативного влияния разработки месторождений полезных ископаемых заключается в перенесении под землю максимального объема переделов с полной утилизацией отходов производства без вывода последних на поверхность. Проблемы безлюдной выемки из недр полезных компонентов, многократного повышения полезного использования минерального сырья и коэффициентов извлечения из недр, изучение и освоение ресурсов нетрадиционных и новых видов полезных ископаемых - вот только малая доля фундаментальных проблем, решения которых должна найти наука в ближайшее десятилетие.
1. Шиман М.К третьему тысячелетию / М. Шиман. - М.: Прогресс, 1977. - 421 с.
2. Батугин С.А. Методологические и организационные проблемы ускорения научнотехнического прогресса региона / С.А. Батугин // Методологические проблемы развития науки в регионе. - Новосибирск: Наука, 1987.- С.84-93.
3. Ткач С.М. Методологические и геотех-нологические аспекты повышения эффективности освоения рудных и россыпных месторождений Якутии / С.М. Ткач. - Якутск: Изд-во Института мерзлотоведения СО РАН, 2006. -284 с.
4. Батугин С. А., Черский Н.В. Резервы повышения эффективности разработки полезных ископаемых на больших глубинах / С.А. Батугин, Н.В. Черский // ФТПРПИ. - 1984. -№5. - С. 102-106.
КОРОТКО ОБ АВТОРЕ
Из-за множества удорожающих факторов, огромные потенциальные богатства недр Якутии не могут быть опорой социально-экономического развития в желаемых масштабах. Комплексное, рациональное освоение недр республики, как и всего Крайнего Севера России, требует принципиально новых путей еще не неизвестных ни техническим, ни экономическим, ни философским и социальным наукам. Поиск таких путей, по мнению А.Г. Гранберга и С.Д. Валентия будет определять движение регионов к инновационной экономике [10].
Ориентировочно предлагается ранжировать направления НИОКР в горнодобывающей промышленности по степени значимости для экономики региона (табл. 5).
--------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
5. Батугин С.А. Закономерности развития горного дела / С.А. Батугин, В.Л. Яковлев. -Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1992. - 116 с.
6. Шумилов Ю.В. Физико-химические и литогенетические факторы россыпеобразова-ния / Ю. В. Шумилов, И. Н. Ушаков. - М.: Наука, 1981.- 289 с.
7. Ушаков И.Н. Геометризация дражных полигонов / И. Н. Ушаков. - Л.: ЛГИ, 1968. -48 с.
8. Шило Н.А. Основы учения о россыпях / Н.А. Шило. - М.: Наука, 1981. - 383 с.
9. Астахов А.С. Проблемы реструктуризации угольной промышленности / А. С. Астахов // Вопросы экономики. - 1997. - № 6. - С . 67-82.
10. Движение регионов России к инновационной экономике / под ред. А. Г. Гранберга, С. Д. Валентея; Ин-т экономики РАН. - М.: Наука, 2006. - 402 с. шгЛ
Батугина Наталья Сергеевна - кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории Проблем рационального освоения минерально-сырьевых ресурсов ИГДС СО РАН, e-mail: [email protected], batuginan@igds .vsn.ru
