Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Анализ мирового космического рынка 17
1.1. Основные товары и услуги на МКР 17
1.2. Сегментация МКР и анализ динамики его развития 18
1.2.1. Сегмент космических услуг 25
1.2.2. Сегмент наземного космического оборудования 26
1.2.3. Сегмент производства и запуска спутников 27
1.3. Перспективы развития рынка ракетно-космической техники 34
1.4. Основные тенденции развития мирового рынка услуг операторов космических систем связи
1.5. Тенденции развития спутников связи и вещания 38
1.6. Анализ орбитальных группировок операторов коммерческих систем связи и вещания
1.7. Анализ технического уровня и динамики развития производителей спутников связи и вещания
1.8. Постановка цели и задач исследования 54
ГЛАВА 2. Разработка инструментария определения технико-экономических параметров космических телекоммуникационных проектов
2.1. Методика технико-экономического моделирования космических 60 телекоммуникационных проектов
2.2. Методика определения конкурентоспособности продукции спутникостроительных предприятий
2.3. Методика определения показателей технического уровня продукции спутникостроительных предприятий
2.4. Определение надежности спутников связи з
Стр.
2.5. Определение себестоимости спутниковой услуги 82
2.6. Оценка стоимости создания ракетно-космической техники 83
2.7. Определение коммерческой эффективности космических телекоммуникационных проектов
ГЛАВА 3. Определение технико-экономических параметров космических телекоммуникационных проектов на базе спутников связи 109
3.1. Технико-экономическое моделирование космических 111
телекоммуникационных проектов на базе спутников связи и вещания
3.2. Определение технического уровня и конкурентоспособности продукции производителей спутников связи и вещания
3.3. Расчет технико-экономических параметров низкоорбитальных спутниковых систем связи
3.4. Определение конкурентоспособности низкоорбитальных спутниковых систем связи
3.5. Определение экономического эффекта от внедрения инструментария на предприятиях ракетно-космической промышленности
Выводы
Библиографический список
- Сегментация МКР и анализ динамики его развития
- Методика определения конкурентоспособности продукции спутникостроительных предприятий
- Оценка стоимости создания ракетно-космической техники
- Определение технического уровня и конкурентоспособности продукции производителей спутников связи и вещания
Сегментация МКР и анализ динамики его развития
Рассматривая сегмент запуска космических аппаратов, стоит отметить, что совокупная выручка коммерческих запусков космических систем в 2013 г. сократилась на 7% и составила 5,4 млрд. долл. Доля США в данном сегменте рынка, представленная на Рис. 1.6, составила 45% и по сравнению с 2012 годом увеличилась на 10 %.
Наибольшее число заказов на запуск космических аппаратов в 2013 г. выиграли европейские компании - 18 из 32, в США были размещены 6 заказов, в России 4 заказа. Укрупненно данная информация представлена на Рис. 1.7.
Стоит отметить, что круг стран, освоивших технологию запуска, достаточно ограничен. Лидирующие позиции по общему количеству запущенных космических объектов занимает Россия в общей долей 40,1%, второе место занимает США - 31,8%. На третьем месте по количеству успешных запусков стоит Китай - 11,3%, и только потом идут страны Европы - 10,2%. На
Таким образом, несмотря на снижение количества коммерческих заказов в 2012 и 2013 годы, Россия удерживает лидирующие позиции в мире по общему количеству выведенных на орбиту спутников, а ее основными конкурентами на сегодня являются США, Китай и страны Европы. Количество заказов 14 I 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Годы s США s Россия Европа э Остальные страны Рис. 1.7. Количество заказов на запуск космических аппаратов в мире [136] Рассматривая сегмент производства ракетно-космической техники, стоит отметить, что все экономические, технические и организационные особенности производства космической техники отразились на формировании его современной географии. Основную их часть выпускают американские компании. Они контролируют до 56,6% мирового производства этой продукции, оставаясь монополистами на протяжении длительного периода. Страны Европейского союза производят 13,3% всех видов ракетно-космической техники. Рост выпуска продукции РКП в мире за период 2007-2011 гг. составил с 36,3 до 41,4 млрд. долл. и сопровождался сдвигами в географии их продуцентов. Производство ракетно-космической техники постепенно перемещается в азиатский регион. Удельный вес Японии за рассматриваемый период вырос с 3,1 до 5,9%, Китая - с 11,5 до 12,7%, в то время как доля США снизилась на 5,5 %. Постепенно наращивают свой потенциал страны ЕС и Россия.
В сегменте производства спутников за последние годы ситуация практически не меняется. В стоимостном выражении объем данного сегмента колеблется из года в год у отметки в 14 млрд. долл.
Производство спутников - штучное производство, поэтому количество произведенных и запущенных спутников может существенно меняться из года в год, но в тоже время в данном сегменте велика территориальная концентрация, которая проиллюстрирована на Рис. 1.8. Концентрация определяется исключительной ролью США, на которые в 2012 г. приходилось 56,2% рынка спутников. В 2007 г. американские компании произвели космическую технику на 4,8 млрд. долл., что составило 41,4% мирового рынка спутников, остальные страны - на 6,8 млрд. долл. В 2012 г. объем производства космических аппаратов в США вырос до 8,2 млрд. долл., в то время как в остальных странах он достигал 6,4 млрд. долл.
В последние годы сегмент производства спутников показывает тенденцию роста. В 2013 году общий оборот данного сегмента составил 15,7 млрд. долл., причем 70 % дохода аккумулировали спутникостроительные предприятия, расположенные на территории США. 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Годы s США 0 Остальные страны Рис. 1.8. Производство космических аппаратов в мире [136]
Если рассмотреть структуру дохода данного сегмента, то основными генераторами прибыли являются системы военной разведки и коммерческие телекоммуникационные системы. На них приходится 30% и 29% дохода спутникостроительных предприятий соответственно. Далее идут коммуникационные системы гражданского и двойного назначения с объемом 18%, системы дистанционного зондирования Земли - 10%, космические аппараты научного назначения - 8%, навигационные системы - 4%, КА создаваемые в рамках НИОКР (преимущественно типо-размера Cubesat) - 2%, а на метеорологические комплексы приходится менее 1% совокупного дохода компаний.
В количественном выражении объем запущенных спутников в 2013 году вырос по сравнению с 2012 годом с 81 до 107 космических аппаратов. Основную их часть составили коммерческие коммуникационные КА с общей долей 23%. Долее идут коммуникационные системы гражданского и двойного назначения -18%, космические аппараты НИОКР - 18%, системы ДЗЗ - 17%, космические аппараты научного назначения - 10%, системы военной разведки - 6%, навигационные КА - 5%, метеорологические - менее 1% [136]. Данная информация свидетельствует о том, что космические телекоммуникационные системы представляют наибольший интерес для заказчиков космической техники. В 2013 году на них пришлось 47 запущенных КА и они сгенерировали 7,38 млрд. долл. дохода сутникостроительным предприятиям. Средняя стоимость спутника составила около 157 млн. долл. Наиболее дорогостоящими стали системы военной разведки. В 2013 году производство 9 систем принесло производителям 4,71 млрд. долл. Количество спутников, произведенных в рамках НИОКР, составило 19 шт. при средней стоимости около 16, 5 млн. долл. за один КА.
Если рассмотреть страновую сегментацию доходов от производства спутников, то лидирующую позицию занимают США. По сравнению с 2012 годом компании США увеличили доход от производства КА на 33% и достигли общего объема 70%, причем 75% поступлений было обеспечено контрактами от правительства США. На компании Европейского союза пришлось 17% доходов от производства КА, на китайские - 5%, российские и японские производители разделили по 3% общих поступлений, на остальные страны приходится менее 2 % [136].
При детальном рассмотрении ретроспективы производства спутников с 2001 по 2010 года, представленном на Рис. 1.9, можно увидеть, что за указанный период было произведено 1012 спутников.
В сегменте производства спутников присутствует достаточно много стран, но лидирующие позиции в общем объеме произведенных спутников занимают США - их доля рынка составляет 38,1%. Второе место занимает Россия, которая произвела 21,6% от мирового количества спутников - примерно столько же, сколько страны Европы (18,6%). Далее идут Китай (7,9%), Япония (5,6%), Индия (2,7%) и Канада (1,2%), а доли остальных стран - Израиля, Бразилии и Южной Кореи не превышают 1%. Интересно отметить, что другие страны (не указанные в этом списке) за рассмотренные 10 лет произвели 26 спутников, что составило 2,6% от общего объема производства
Методика определения конкурентоспособности продукции спутникостроительных предприятий
Стоимость создания спутника связи или системы спутниковой связи, как правило, определяется производителем и предлагается спутниковому оператору в виде коммерческого предложения. Для того, чтобы менеджмент компании-оператора владел инструментом определения и прогнозирования стоимости создания спутников связи в зависимости от стадии реализации проекта, далее будут рассмотрены основные методы оценки стоимости создания спутников связи и сформулированы рекомендации по их применению.
Рассматриваемые в диссертационной работе математико-статистические методы оценки стоимости создания ракетно-космической техники направлены на предварительную оценку, сравнительный анализ и технико-экономическое обоснование создания спутников связи. Оценка проводится на базе следующих групп методик, представленных на Рис. 2.6:
Выбор методологии оценки стоимости или их комбинаций зависит от количества доступной исходной информации и связан с тем, на какой стадии жизненного цикла находится анализируемое изделие. Таким образом, для составления максимально точной оценки стоимости необходимо определить, какая методология окажется наиболее приемлема в условиях реализации конкретного проекта по созданию спутника связи. Параметрическая оценка стоимости
Данный метод получил широкое распространение в ракетно-космической отрасли, ввиду того, что тактико-технические характеристики создаваемой ракетно-космической техники напрямую оказывают влияние на стоимость
проектирования, отработки и производства изделия.
Оценка стоимости с использованием параметрических моделей базируется на исторических статистических данных и математических зависимостях, объясняющих с помощью регрессионного анализа взаимосвязи затрат на изготовление изделий, которые выступают как зависимые переменные, с выбранными независимыми переменными, факторами изменения затрат.
Как правило, параметрическая оценка стоимости берется в качестве основной методологии, когда известно только несколько ключевых параметров рассматриваемого изделия, таких как вес, мощность и др. Основой параметрической оценки стоимости является то, что одни и те же факторы, которые определяли величину затрат в прошлом, будут влиять на величину затрат и в будущем. Часто при определении стоимости космических систем, на оценку влияют весовые характеристики изделий и сложность их технического решения. Главным преимуществом параметрической методологии является то, что оценка может быть быстро проведена и легко повторена и воспроизведена в случае необходимости.
При параметрической оценке стоимости необходимо определить требуемые стоимостные взаимосвязи и характер математических зависимостей между зависимыми и независимыми переменными, при котором взаимосвязь исследуемых показателей отражается наиболее достоверно: линейная, логарифмическая, степенная, показательная, и другие.
Основные преимущества и недостатки использования параметрического метода оценки стоимости создания ракетно-космической техники представлены в Таблице 6. Таблица 6. Преимущества и недостатки параметрической оценки стоимости Преимущества Недостатки Однажды разработанная модель на основе стоимостных взаимосвязей является хорошим инструментом для быстрого моделирования различных ситуаций. Часто возникают трудности в понимании взаимосвязей другими лицами.
Прогнозы, основанные на статистике, дают достоверные результаты. Необходимость полного описания и документирования исходных данных, их последующей корректировки, написания уравнений, формулировки статистических выводов и заключений.
Подтверждение произведенной оценки фактическими наблюдениями. Сбор подходящих данных и создание статистически верных стоимостных взаимосвязей требует высоких трудозатрат.
Высокая достоверность модели, основанная на логических взаимосвязях, обоснованных данных, тщательном и строгом использовании научного метода исследования. Потеря возможности прогнозирования и достоверности получаемого результата вне диапазона релевантных данных.
Оценка стоимости по аналогии Оценка стоимости по аналогии проводится на основе сравнения и экстраполяции на схожие изделия стоимостных данных по предыдущим реализованным проектам по созданию изделий РКТ. Стоимостные данные одного из предыдущих проектов, технически схожих с проектом, подлежащей оценке, берутся за основу оценки стоимости. При этом затраты могут как увеличиваться, так и уменьшаться в зависимости от степени схожести оцениваемого проекта с проектом-аналогом. При использовании данного метода наиболее хорошо подходит линейная экстраполяция в привязке к изделию-аналогу с внесением необходимых корректировок. Использование исторических данных о схожих системах является давней и проверенной техникой анализа стоимости ракетно-космической техники.
Такой подход к оценке стоимости обычно используется в случае, когда доступен необходимый объем проектной и технической информации для правильного выбора и адаптации затрат на анализируемый проект. В рамках данного метода, определяется уже используемая в отрасли космическая система (сравнимая система), аналогичная по техническим и функциональным характеристикам планируемой к созданию системе. Подход к оценке стоимости по аналогии также используется в случае, когда предпринимается попытка провести оценку типовой системы с очень небольшим техническим описанием.
Методология в значительной степени опирается на мнения экспертов о том, как модифицировать и приблизить данные о системе, выбранной для сравнения, к новой системе, в связи с чем, выбранная модель определения стоимости обладает определенным субъективным характером.
Коэффициент сложности или поправочные коэффициенты могут использоваться в оценке стоимости по аналогии для внесения поправок в отношении года технологии, инфляции, базовых принципов работы, и технологической зрелости. Коэффициент сложности обычно применяется для комплексной модификации стоимостных взаимосвязей (например, при приведении в соответствие воздушной системы и космической системы). Традиционные поправочные коэффициенты являются линейными мультипликаторами, используемые для оценки стоимости подсистем, и выражают степень сложности оцениваемых подсистем по сравнению с выбранным аналогом.
Оценка стоимости создания ракетно-космической техники
Стоимость изготовления опытного образца КА определяется по формуле Значения удельной трудоемкости изготовления Тизг одного КГ І-ОЙ служебной системы КА, полная стоимость Снч. одного нормо-часа (человеко-часа) изготовления і-ой системы КА, масса і-ой служебной системы КА - Mj и коэффициент ксб, учитывающий затраты на сборочные работы, изготовление ЗИП и контрольно-проверочные испытания, представлены в Таблице 12.
По расчетам автора удельная стоимость изготовления целевой аппаратуры космического аппарата «Гонец-М1» весом 85 кг может составить: С д = 3650,6 тыс. руб./кг [30]. где Сокр - затраты на проведение ОКР по созданию КА «Гонец-М1» (руб.); С24ка " стоимость производства 24 КА, необходимых для создания полноценной орбитальной группировки КСС (руб.); Спуск - затраты на запуск 24 КА (руб.). Планируется произвести кластерный запуск по 4 КА 6-ю ракетоносителями «Рокот» с разгонным блоком «Бриз».
В результате произведенных расчетов, были определены общие затраты на развертывание орбитальной группировки системы спутниковой связи «Гонец-М1»:
Рассчитанные значения технико-экономических параметров, отражающих экономическую эффективность и технический уровень низкоорбитальных космических систем связи позволяют сделать предварительную оценку для менеджмента рассматриваемой телекоммуникационной компании о конкурентоспособности спутниковых систем связи. Результаты произведенных расчетов представлены в Таблице 13 и на Рис. П. 5.11 иП.5.12в Приложении.
Спутниковые системы Global Star и Iridium относятся к системам голосовой связи и обладают значительно более высокими пропускными способностями. За счет этого достигается лидерство систем по показателям Смб и Финт- Назначение систем Гонец-М1 и Orbcomm - передача коротких информационных сообщений. В этой связи прямая конкуренция с системами голосовой связи им не предоставляется возможным. Об этом же свидетельствуют рассчитанные значения показателей Q l и Кксс. Рассматривая
сегмент пакетной передачи информации, необходимо констатировать, что система Гонец-М1 способна конкурировать только с системой Orbcomm первого поколения, созданной в 1997 году. Интегральный технический уровень КА данных систем сопоставим, а себестоимость создания канала пропускной способностью 1 Мбит/сек в системе Гонец-М1 почти в три раза ниже. По технико-экономическим показателям система Orbcomm второго поколения значительно превосходит систему Гонец-М1: по показателю технического
Началоэксплуатации,год 1998 1997 2017 1997 2012 Количество КА,входящих вКСС, шт. 48 66 24 35 35 Масса КА, кг 450 690 330 40 172 ОбщаяпропускнаяспособностьКСС 115200голосовыхканалов 72600голосовыхканалов 120Гбит/сутки 1 млн.короткихсообщений(6-250 байт)в час 12 млн. коротких сообщен ий (6-250байт) в час
Для окончательного расчета интегрального показателя конкурентоспособности экспертным путем были определены следующие показатели значимости для телекоммуникационных компаний, планирующих инвестировать в низкоорбитальные системы связи, его технических и экономических слагаемых: показатель технического уровня низкоорбитального спутника связи уг =0,18, показатель надежности спутниковой системы у2 = 0,3, себестоимость создания канала связи 8г = 0,28, время создания системы 82 = 0,24.
По результатам произведенных расчетов, представленных в Таблице 22 в Приложении, было установлено, что наибольшей конкурентоспособностью обладает спутниковая система связи Global Star с показателем 0,96 от максимального значения 1. Следующей идет система Iridium с результатом 0,71, далее спутниковая система Orbcomm G2 - 0,63. Наименьшей конкурентоспособностью для телекоммуникационных компаний обладает низкоорбитальная спутниковая система связи Orbcomm G1 и Гонец-М1 с показателями 0,5 и 0,42 соответственно.
Полученные результаты расчетов однозначно свидетельствуют о том, что для телекоммуникационных компаний, планирующих развивать свою деятельность путем соинвестирования в создание или развитие низкоорбитальных космических систем связи, самым привлекаемых из рассмотренных вариантом является проект системы с технико-экономическими параметрами схожими с системой Global Star.
Для того, чтобы отечественная низкоорбитальная спутниковая система стала привлекательной для потенциальных инвесторов, в лице рассматриваемых телекоммуникационных компаний, необходимо значительно улучшить ее технико-экономические параметры. В противном случае, система будет не конкурентоспособна на мировом космическом рынке. Инвестиционные вложения в создание системы будут неэффективными, а коммерческое использование спутниковой системы Гонец на базе КА Гонец-М1 может быть бесперспективным.
В общем случае, эффект от внедрения разработанного организационно-управленческого инструментария определения технико-экономических параметров космически телекоммуникационных проектов выражается в повышении эффективности стратегического планирования и управления космическими телекоммуникационными проектами и программами производства спутников связи и вещания на предприятиях ракетно-космической промышленности.
Прямой экономический эффект от внедрения инструментария выражается в экономии материально-трудовых ресурсов и денежных средств, связанных с процессом определения производителя и тактико-технических характеристик спутников связи и вещания, обеспечивающих им коммерческую эффективность на мировом космическом рынке с учетом возможных рисков.
Традиционный подход к данной задаче осложняется тем, что широкий диапазон возможных вариантов ТТХ спутников и большой круг потенциальных производителей, каждый из которых предлагает свою коммерческую стоимость создания КА, превращает поиск приемлемого решения в многоитерационную задачу, требующую больших трудозатрат.
По оценочным данным, для определения приемлемых параметров космического проекта, коллективу в количестве 5 человек в среднем требуется 3 месяца для решения данной задачи.
Применение разработанного инструментария, методов и моделей позволяет сократить затраты и время на поиск предпочтительного производителя спутников связи и определения значения их приемлемых тактико-технических характеристик. С учетом использования разработанного инструментария, требуется коллектив в количестве 3 человек и 2 месяца работы для определения приемлемых параметров космического телекоммуникационного проекта. Экономический эффект от внедрения инструментария рассчитывается следующим образом: где ЕЭф - годовой экономический эффект от внедрения разработанного инструментария на предприятии РКП (руб.); 30ТЭПт - годовые затраты, связанные с процессом определения технико-экономических параметров проекта традиционным способом (руб.); 30ТЭПинс- годовые затраты на определение параметров проекта с помощью разработанного инструментария (руб.).
Определение технического уровня и конкурентоспособности продукции производителей спутников связи и вещания
Анализ мирового космического рынка показал, что его общий объем в 2013 году составил около 253 млрд. долл. и на 70% состоял из различных секторов спутниковых услуг, которые являются составной частью мирового телекоммуникационного рынка, оцениваемого в 5 трлн. долл.
Рассмотрев динамику развития сегментов космического рынка, было установлено, что наибольшим темпом развития обладает рынок использования результатов космической деятельности, а услуги спутникового телерадиовещания и связи являются драйвером развития всего коммерческого сегмента мирового космического рынка.
Определив основные тенденции и перспективы развития спутников связи и вещания, а также операторов космических систем связи, было установлено, что данный вид бизнеса обладает высокой нормой доходности и большим потенциалом роста - в период с 2014 по 2023 годы в производство и запуск порядка 1155 спутников связи во всем мире будет инвестировано около 248 млрд. долл.
Было установлено, что для обеспечения реализации конкурентоспособных и коммерчески эффективных космических телекоммуникационных проектов на базе спутников связи и вещания, спутниковым операторам необходимо производить корректный выбор производителя спутника, который обеспечит требуемые стоимостные, качественные и надежностные показатели создаваемых КА, и определять их приемлемые ТТХ, которые позволили бы удовлетворить потребности рынка телекоммуникационных услуг и реализовать проект с положительной финансовой отдачей.
Для решения данной задачи в рамках проведенного диссертационного исследования был разработан инструментарий определения технико-экономических параметров космических телекоммуникационных проектов, который включает в себя: методику технико-экономического моделирования космических телекоммуникационных проектов, позволяющую учитывать факторы изменения рыночной среды и возможные риски при реализации космических телекоммуникационных проектов; - методику определения наиболее предпочтительного производителя спутника связи, которая основана на ключевых показателях конкурентоспособности продукции спутникостроительных предприятий: технического уровня, надежности, себестоимости единицы предоставляемой спутником услуги и продолжительности цикла поставки изделия; - методику оценки технического уровня спутниковых платформ, космических аппаратов различного назначения, а также систем спутниковой связи.
На основе анализа основных методов оценки стоимости создания ракетно-космической техники были сформулированы рекомендации по их использованию, позволяющие производить наиболее точную оценку стоимости создания спутников связи и вещания в зависимости от стадии проектирования и изготовления изделия.
Используя выявленную совокупность ключевых тактико-технических характеристик спутников связи и вещания, проведен анализ динамики технического развития ведущих иностранных и отечественных спутниковых производителей.
Также стоит отметить, что в ходе проведенного исследования была собрана информация о более чем 300-х геостационарных спутниках связи и вещания отечественных и иностранных спутниковых операторов. Определены частные и интегральные показатели их технического уровня.
В результате проведения технико-экономического моделирования космических телекоммуникационных проектов, была определена область значений тактико-технических характеристик спутников, обеспечивающих коммерческую эффективность системам спутниковой связи на мировом космическом рынке. 149 В совокупности, разработанный инструментарий, методы и модели позволяют: - производить комплексный анализ технического уровня спутников связи и вещания и конкурентоспособности спутникостроительных предприятий, позволяющий делать корректный выбор на этапе определения потенциального производителя космического аппарата для реализации телекоммуникационного проекта; - производить экспресс оценку стоимости создания спутников и затрат на вывод их на геостационарную орбиту по заданным тактико-техническим характеристикам космических аппаратов; производить моделирование доходных и затратных потоков телекоммуникационного проекта в зависимости от тактико-технических характеристик спутника и рыночной конъюнктуры; - определять приемлемые тактико-технических характеристик спутников связи и вещания исходя из параметров решаемых ими задач и особенностей рыночной среды; - сократить трудозатраты, связанные с процессом определения приемлемых тактико-технических характеристик спутников связи и вещания, обеспечивающих им коммерческую эффективность на мировом космическом рынке.
Внедрение предлагаемых методик определения технико-экономических параметров ракетно-космической техники и космических телекоммуникационных проектов, позволит принимать решения о создании спутников связи и вещания с более высоким синергетическим эффектом при проектировании, производстве и эксплуатации космических систем связи. Использование предлагаемых методик позволит операторам космических систем связи и предприятиям аэрокосмического комплекса на практике повысить эффективность управленческих решений в инвестиционно-финансовой и организационно-производственной сферах и достичь задач успешного развития и завоевания секторов мирового космического рынка.
Прямой экономический эффект от внедрения инструментария определения технико-экономических параметров космических телекоммуникационных проектов на предприятиях ракетно-космической промышленности выражается в экономии материально-трудовых ресурсов и денежных средств и может составлять около 2,5 млн. руб. в год.