Как управлять научными исследованиями?

ТЕХНОЛОГИИ / #6_2021
Иллюстрация: Envato.com / Фото: Росатом

Директор Департамента научно-­технических программ и проектов Росатома ­Наталья Ильина рассказывает о современных методах в управлении комплексными исследовательскими программами и проектами, а также о практике их применения в проектном направлении «Прорыв».

Комплексная программа развития техники, технологий и научных исследований (далее — Программа) была подготовлена Росатомом во исполнение указа президента «О развитии техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии в Российской Федерации» от 16 апреля 2020 года.

Программа выделяется среди нацпроектов тем, что она ориентирована на ускоренное технологическое развитие страны, а не только атомной отрасли. Цели программы связаны с укреплением и расширением позиций Росатома на мировых рынках, сохранением технологических преимуществ в области атомной энергетики и ростом экспортного потенциала продукции атомной отрасли.

Наращивание технологического лидерства невозможно без расширения объема вложений в НИОКР. Мы начинали 10 лет назад с ежегодных 0,6% от выручки, нарастили этот показатель до 4,5%. Механизмами достижения цели стали формирование крупных программ и привлечение финансирования. Именно в этот период была сформирована и утверждена ФЦП «Ядерные энерготехнологии нового поколения». Объем ее финансирования составлял более 110 млрд руб., из них средства федерального бюджета — 80 млрд руб. (на десятилетний период). Комплексная программа — это следующий качественный уровень. Объем ее финансирования в 6,5 раз больше, чем ФЦП, а срок реализации — пять лет. В рамках ФЦП было запланировано создание 24 объектов капитального строительства общим объемом финансирования около 60 млрд руб.; в Комплексной программе — 38 объектов более чем на 240 млрд руб.
Комплексная программа развития техники, технологий и научных исследований:
  • срок реализации — пять лет;
  • создание 38 объектов на сумму более 240 млрд руб.;
  • развитие технологий двухкомпонентной ядерной энергетики;
  • ориентация на экологическую привлекательность технологий в сочетании с повышением их экономической эффективности и безопасности;
  • получение научных результатов мирового уровня в технологически емких направлениях науки;
  • межведомственный характер: привлечение широкого круга внешнеотраслевых вузов и организаций.

Прошло 10 лет с момента старта ФЦП; ситуация на мировых рынках изменилась. Несмотря на высказываемые в различных странах мнения о нецелесообразности дальнейшего развития атомной энергетики, мы видим масштабную, можно сказать, агрессивную политику Китая в этой сфере, а также весьма серьезные намерения США, поставивших перед собой стратегическую задачу восстановления конкурентных преимуществ в области атомной энергетики, включая все стадии топливного цикла, переработку ядерных материалов и отходов, развитие новых технологий. Для нас потеря темпа и сохранившихся технологических преимуществ в области атомной энергетики будет означать безвозвратный уход из масштабной, политически значимой сферы международного влияния. Именно поэтому в Комплексную программу заложены развитие технологий двухкомпонентной ядерной энергетики, выбранной стратегическим направлением нашего ядерно-­энергетического комплекса, создание соответствующей экспериментальной базы, а также пилотных проектов новых ядерных энергетических установок, включая атомные станции малой мощности.

Следует отметить и позитивность заложенных в Комплексную программу поисковых разработок, учитывающих ряд доминирующих сегодня трендов развития мировой энергетики: ориентацию на экологическую привлекательность, безуглеродный характер в сочетании с повышением экономической эффективности и безопасности — то есть на всё то, что способно обеспечить конкурентоспособность атомной энергетики в сравнении с иными способами генерации. Научные исследования — еще одна сторона Комплексной программы, предполагающей получение научных результатов мирового уровня в таких технологически емких, тесно связанных с атомной отраслью направлениях науки, как физика сверхвысоких плотностей энергии, экстремальных состояний вещества и синтез новых сверхтяжелых химических элементов, в которых наши ученые всегда находились на передовых рубежах. Эти результаты нельзя получить в рамках обычных университетских или академических лабораторий; требуются серьезная инфраструктура и многолетние наработки.

Необходимо обратить внимание и на еще одну сторону Комплексной программы — ее межведомственный характер. Так, к работам по термоядерным и плазменным технологиям планируется привлечь ученых и исследователей не только госкорпорации, но и Национального исследовательского центра «Курчатовский институт», российских университетов и институтов Российской академии наук. Кроме того, предусмотрена подготовка высококвалифицированных кадров, ориентированных на участие в мероприятиях Программы и, следовательно, на работу в нашей стране.

Важно отметить, что Комплексная программа по своей сути — национальный проект, и на нее будет распространено действие соответствующих нормативных актов. Следовательно, постоянный контроль за ее реализацией будет осуществляться на уровне президента.

В программу заложены пять федеральных проектов (далее — ФП):

  • двухкомпонентная атомная энергетика с замкнутым ядерным топливным циклом (ЗЯТЦ);
  • создание современной экспериментально-­стендовой базы для разработки технологий двухкомпонентной атомной энергетики с ЗЯТЦ;
  • управляемый термоядерный синтез и инновационные плазменные технологии;
  • разработка новых материалов и технологий для перспективных энергетических систем;
  • проектирование и строительство референтных энергоблоков атомных электростанций, в том числе малой мощности.

Сроки реализации программы установлены до 2024 года. Готовится особая система управления по всем ФП с закреплением ролей и ответственности команды проекта. Реализация программы имеет свои особенности. Так, например, все результаты ежемесячно будут рассматриваться Проектным комитетом и утверждаться руководителем ФП, будет проводиться мониторинг реализации ФП, будут налажены многоуровневая приемка работ и экспертиза принимаемых результатов.
Макет ядерного реактора БРЕСТ-ОД-300
«Прорыв»: проектный подход в действии
Динамика экономического развития общества и предприятий во многом определяется скоростью внедрения достижений науки и техники в производство.

Несмотря на кажущуюся простоту и понятность цепочки «научные исследования — инновационной проект — использование результатов в промышленности — рыночная коммерциализация нового продукта», ее полноценная реализация — сложная многофакторная задача, решение которой названо сегодня важнейшей государственной целью.
Ключевые риски в управлении программами и проектами НИОКР:
  • существенное смещение сроков получения результатов «вправо», влекущее потерю рынка или конкурентного преимущества;
  • непрогнозируемое увеличение стоимости разработки, ставящее под вопрос целесообразность продолжения проекта;
  • риск утраты критических компетенций, когда в результате потери/ухода ключевых членов команды дальнейшая реализация проекта оказывается невозможной.
Для эффективного управления рисками и получения объективной картины проекта нужна единая система координат, позволяющая принимать оперативные решения на всех уровнях. Для обеспечения инновационного развития необходимы различные инструменты (технологическое видение и стратегия; инфраструктура и сеть партнеров; человеческий капитал и др.); проектный подход — ключевой инструмент.

Проектный подход мы отработали на «Прорыве». Эта технология — шаг в будущее атомной энергетики. В Северске Томской области строится опытно-­демонстрационный комплекс с ЗЯТЦ, включающий энергоблок с реактором на быстрых нейтронах на свинцовом теплоносителе, а также модули фабрикации плотного уран-плутониевого топлива и переработки ОЯТ. Их размещение на одной площадке позволит сократить время выдержки ОЯТ перед переработкой и время внешнего топливного цикла, расходы на транспортировку и системы контроля, снизить объемы хранимых запасов делящихся материалов. Конструкция реактора обеспечивает устойчивость к авариям — мы называем это естественной безопасностью.

«Прорыв» — проект национального масштаба. Реализация мероприятий направления — продукт усилий ряда предприятий и научных организаций. Многопрофильность и большое количество участников (более 50 организаций) определили необходимость возвращения к практике проектного управления, некогда успешно использованной при создании ядерного оружия. При формировании системы управления «Прорывом» мы опирались на успешный опыт реализации первого атомного проекта. Тогда создавались новые институты под решение конкретных задач.

«Прорыв» — ключевой проект Росатома. Для управления им под руководством генерального директора госкорпорации сформирован Координационный совет с участием топ-менеджмента и ключевых специалистов проектного направления.

Мы концентрируем все ресурсы для реализации проектного направления в Центрах ответственности. Создавая такие центры, мы собрали наиболее компетентных специалистов, определили базовые предприятия с соответствующей инфраструктурой.

Центры ответственности объединены в рамках проектного подхода под единым научным и административным руководством. Такой метод управления в 2012 году был для отрасли пилотным, а сегодня применяется как базовый.

В системе управления проектного направления принята матричная структура с двумя вертикалями: административной и научно-­технической. Сфера ответственности научно-­технической вертикали — эффективная организация научной деятельности, выбор технологий, ответственность за научно-­техническую и экономическую эффективность принятых конструкторских, технологических и проектных решений. Руководитель научно-­технической вертикали — научный руководитель «Прорыва» доктор технических наук, профессор Е. О. Адамов. При нем сформирован технический комитет, где еженедельно рассматриваются вопросы реализации проекта. Сфера ответственности административной вертикали — организация эффективного взаимодействия участников, выполнение государственного заказа и исполнение полномочий заказчика. Каждый участник как административной, так и научно-­технической вертикали несет персональную ответственность, определенную распорядительными документами Росатома. Ответственность за достижение результата единая.
Результаты, достигнутые с помощью
проектного управления:
  • консолидация интеллектуального капитала: людей и знаний;
  • ресурсное планирование;
  • формирование дорожных карт и сетевых графиков;
  • управление трудозатратами;
  • регулярный мониторинг.

Четкое понимание роли и ответственности каждого участника проекта позволяет формулировать задачи для каждого направления:

  • верхнеуровневые цели по всему направлению;
  • задачи по каждому продуктовому сегменту в рамках направления;
  • детальные ТЗ на каждый этап проекта в рамках продуктового направления.

Для реализации мероприятий проектного направления не предусмотрено создание новых юридических лиц. Назначены члены Группы управления проектом (ГУП): научный руководитель НИОКР (НР), главный конструктор (ГК), главный инженер проекта (ГИП), главный технолог (ГТ), главный экономист и главный эколог. ГУП осуществляет непосредственное руководство «Прорывом», отвечает за оптимизацию технических, технологических и производственных решений, качество результатов, а также минимизацию времени исполнения работ и расходов. ГУП не принимает решений о финансировании, для этого сформирована административная вертикаль. На предприятиях, обладающих наибольшими компетенциями, сформированы творческие коллективы — центры ответственности. Ключевые специалисты научной вертикали на предприятиях, выполняющих работы по проектному направлению «Прорыв», назначаются по представлению соответствующих членов ГУП, они им подчинены и подотчетны. Решения членов ГУП по направлениям деятельности обязательны для предприятий, выполняющих работы.

Дорожные карты (календарные графики) — основной инструмент планирования и мониторинга проектов. В дорожных картах отражаются следующие параметры:

  • содержание работ;
  • ключевые события;
  • сроки;
  • трудозатраты;
  • стоимость.

Для актуализации дорожной карты собирается информация о выполнении работ и достижении ключевых событий. Поскольку многие проекты внутри направления взаимосвязаны, взаимное влияние на сроки выполнения работ обеспечивается за счет установки и поддержания интерфейсных ключевых событий и межпроектных зависимостей. Визуализация данного вопроса достигается картой ключевых событий.

Управление рисками осуществляется на основе анализа календарного графика проекта по основным параметрам: сроки, трудозатраты и стоимость, а также требований к качеству результата.
Дорожная карта «Прорыва» — это:
Если мероприятия нет в дорожной карте — нет и финансирования. Начиная с 2018 года формирование дорожной карты происходит с учетом уровня готовности технологий и динамики его изменения.

Управление исследованиями и разработками на основе системы оценки уровней технологической готовности позволяет правильно спланировать реализацию научного проекта, обеспечить контроль и управление рисками его выполнения, четко понимать на каждом этапе результат и потребность в компенсирующих мерах, если возникают отклонения от плана.

Оценка уровней готовности научного проекта — это четкий фокус на результате и обеспечение оптимальных сроков и ресурсов реализации проекта.

Сегодня вся работа по проекту ведется в специально созданном для него пространстве.

Единое информационное пространство обеспечивает связь более 50 предприятий отрасли, РАН, Курчатовского института, предоставляя сотрудникам оперативный регулируемый доступ к информационным моделям, научно-­технической документации и другим данным. Оно также позволяет фиксировать цифровой след проекта и сокращать сроки обсуждения, согласования и подписания ­документов.

В проекте используется экспертная поддержка. Экспертная сеть Росатома постоянно расширяется и ежегодно обновляется. Сегодня у нас более 1 тыс. независимых экспертов разного типа: от научно-­технических до патенто-­технических, а также экспертов по экономической оценке стоимости проектов.

Углубление специализации вопросов экспертизы влечет за собой сужение компетенции экспертов. Если в 2015 году в проекте работали эксперты одного типа — научно-­технические, то в 2019 году их специализация становится более узкой: это эксперты по нормативным документам, образовательным продуктам, патентно-­технические, инвестиционный и венчурный эксперты, TRL‑эксперты и другие.
Экспертная сеть «Прорыва» — это:
  • более 1 тыс. независимых экспертов из разных сфер;
  • углубление и сужение их специализаций: от научно-­технических до экспертов в области венчурных инвестиций и патентов.
Ключевой фактор успешной реализации научных разработок — научно-­технические компетенции организаций-­исполнителей. Традиционно определение компетенции ограничивается наукометрическими показателями. Однако часто наукометрия выглядит впечатляюще, а проект остается только на бумаге, в виде отчета о его успешном завершении. Следовательно, необходимо дополнение рейтинга компетенций показателями успешно выполненных проектов.

Поэтому базовым инструментом как заказчика НИОКР, так и руководителя разработки становится единая система научно-­технических компетенций (заделов) организаций: информационная база по показателям наукометрии, существующим и разрабатываемым технологиям, выполненным и реализуемым НИОКР/ научным проектам, экспериментальной базе, расчетным кодам, а также продукции и услугам организаций контура Росатома и референтному подтверждению информации из открытых источников. То же относится к партнерским вузам и научным организациям.

Современный подход к управлению научными/инновационными проектами нацелен на детальное планирование и контроль выполнения по технологическим вехам на основе унифицированных критериев готовности технологии. Применение такого подхода позволяет повысить вероятность доведения научных результатов до коммерциализации, сократить время разработки и повысить эффективность использования ресурсов. Целесообразно ввести термин «Бережливые НИОКР», подразумевающий комплекс процессов, включающий, кроме эффективного выполнения НИОКР (планирование, контроль, сокращение сроков и затрат ресурсов, получение результата с использованием формализованных критериев уровней готовности), получение востребованного промышленностью результата, обеспечивающего последующие внедрение и коммерциализацию.
«Бережливые НИОКР»:
  • эффективное выполнение НИОКР;
  • возможность коммерциализации результата.
Важный элемент мышления разработчика (исследователя, конструктора) — широко используемая в мировой практике управления научными исследованиями, переходящими в инновационные проекты, методология оценки уровней технологической готовности разработки. С ее помощью возможны не только практическое управление процессом технологической разработки, но и эффективная визуализация дорожных карт (календарных планов работ) проектов в цифровой (количественной) форме с многофакторной оптимизацией критического пути, охватывающей не только ресурсно-­временную оптимизацию, но и содержательную — по технологическим результатам отдельных этапов и проекта в целом.
Площадка сооружения опытно-­демонстрационного комплекса с ЗЯТЦ, включающего энергоблок с реактором на быстрых нейтронах на свинцовом теплоносителе, а также модули фабрикации плотного уран-плутониевого топлива и переработки ОЯТ. Северск, Томская область
Заключение
Проектное направление «Прорыв» уже сейчас отвечает современным стандартам управления комплексными исследовательскими проектами и становится по существу пилотной площадкой для разработки и внедрения передовых подходов управления научными работами в госкорпорации. Мы стремимся к развитию и технологизации лучших практик в ближайшей перспективе с последующим распространением полученного опыта на управление отраслевой наукой.

Опыт «Прорыва» показывает, что применение системного проектного подхода в управлении крупным технологическим проектом позволяет достичь поставленных целей с наибольшей эффективностью.

Любая система эффективна, если она развивается. Сегодня мы видим необходимость и возможность для совершенствования этой системы управления, в том числе в части следующих задач:



  • развитие системы управления рисками на основе применения различных уровней готовности НИОКР (кроме технологической, использование уровней производственной, интеграционной, организационной готовности и др.);
  • развитие инструментов мониторинга и обратной связи в ходе выполнения проекта;
  • внедрение в отдельных элементах системы инструментов гибкого управления Agile, Scrum — например, в локальных частных проектах, где это применимо и эффективно;
  • распространение опыта «Прорыва» на другие крупные технологические проекты отрасли.
ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ #6_2021