استراتژی سرمایه‌گذاری در حوزه مواد پیشرفته و کامپوزیت‌ها

به منظور تدوین استراتژی توسعه و سرمایه‌گذاری در حوزه مواد پیشرفته، "سازمان گسترش و نوسازی صنایع ایران" شركت "گسترش مواد پیشرفته" را مامور نمود تا در ۴ زیر گروه ذیل اقدام نماید:
۱. سرامیك پیشرفته
۲. كامپوزیت پیشرفته
۳. فلز پیشرفته
۴. پلیمر پیشرفته
در این خصوص، "موسسه كامپوزیت ایران" در قالب یك قرارداد مشاوره، تدوین این استراتژی را در گروه "كامپوزیت پیشرفته" عهده‌دار گردید. این پروژه از ابتدای مهرماه سال ۱۳۸۳ آغاز شده است و در انتهای سال به پایان رسید. از آنجا كه در حال حاضر ۹۵ درصد بازار كامپوزیت در دنیا را كامپوزیت‌های پایه پلیمری به خود اختصاص داده‌اند و انواع پایه سرامیكی و فلزی بیشتر در بسترهای نظامی به كار گمارده می‌شوند، توجه ویژه در این تحقیق معطوف به كامپوزیت‌های پایه پلیمری شد و بر همین مبنا انواع این كامپوزیت‌ها از سه دیدگاه مختلف به شرح زیر تقسیم‌بندی شد:
۱ – مواد اولیه شامل الیاف تقویت‌كننده (الیاف شیشه، كربن، آرامید و الیاف طبیعی) و زمینه تقویت‌شونده (رزین‌های ترموپلاستیك و ترموست)
۲ – حوزه‌های كاربردی صنعتی (صنایع هوا و فضا، حمل و نقل جاده‌ای، ریلی و دریایی، ساختمان و شهری، نظامی، ورزشی و انرژی شامل تولید و انتقال انرژی برق و صنعت نفت، گاز و پتروشیمی)
۳ – فرآیندهای مختلف ساخت (چیدمان دستی، چیدمان به وسیله اسپری، قالب‌گیری به روش محفظه خلا و فشار، روش اتوكلاو، پیچش الیاف، پالتروژن، ریخته‌گری گریز از مركز، روشهای قالبگیری مایع و قالبگیری تطبیقی. در این تحقیق، جهت انتخاب حوزه‌های جذاب با توجه به صنایع منتخب در سطح كشور، زیر حوزه‌های جذاب كامپوزیت‌ها از میان تقسیم‌بندی‌های فوق استخراج شدند. به منظور تحقق این امر ابتدا اهداف فناوری در سطح بین‌المللی، منطقه‌ای و كشورهای اسلامی مورد مطالعه قرار گرفت. اهداف عام و افق‌های قابل حصول در به‌كارگیری كامپوزیت‌ها را می‌توان در قالب مواردی چون رقابت‌پذیری مواد كامپوزیت، افزایش سطح استاندارد محصول، افزایش ارزش افزوده، افزایش مقبولیت در بازار مصرف، افزایش عملكرد و كارایی، كاهش قیمت تمام شده، كاهش مصرف انرژی، بهینه‌سازی و جایگزینی مواد اولیه، كاهش حجم سرمایه‌گذاری به ازاء واحد محصول، رعایت ملاحظات زیست‌محیطی و ایجاد تنوع در محصولات خلاصه نمود.همچنین با توجه به پتانسیل‌های بالقوه موجود در كشور می‌توان به اهدافی همچون بالا بردن ارزش افزوده منابع معدنی نظیر نفت و سیلیس، مبارزه با موضوع خوردگی، بازسازی سازه‌ها و تجهیزات فرسوده ابرسازه‌ای و صنعتی، امكان قطعه‌سازی و صادرات و پر كردن خلاهای سنتی تكنولوژیك با فناوری كامپوزیت به عنوان اهداف خاص قابل دسترسی در ایران اشاره نمود. پس از مشخص شدن معیارهای بین‌المللی عام و خاص كشور، حوزه‌های صنعتی جذاب به منظور استخراج حوزه‌های صنعتی منتخب مورد ارزیابی قرار گرفتند و زمینه‌های مختلف كاربرد اولویت‌بندی شدند. در این خصوص چهار زیر گروه صنعت ساختمان، صنعت نفت، صنعت گاز و پتروشیمی، صنایع حمل و نقل (حمل و نقل جاده‌ای در درجه اول، حمل و نقل ریلی و دریایی در رتبه دوم و سوم) و صنعت برق به ترتیب رتبه‌های نخست الی چهارم را به خود اختصاص می‌دهند. از آنجایی كه انتخاب حوزه‌های صنعتی جذاب كامپوزیت‌ها تنها منحصر به حوزه‌های كاربرد مذكور فوق نیست و باید روش‌های ساخت، مواد تقویت‌كننده (الیاف) و مواد تقویت‌شونده (رزین یا ماتریس) نیز در نظر گرفته شوند، این تقسیم‌بندی‌ها نیز می بایستی امتیازدهی شوند. لذا تفكیك و انتخاب موارد جذاب در هر كدام از زیرگروه‌های روش ساخت، الیاف و رزین انجام و سپس انتخاب نهایی از میان تعامل تمامی اعضای جذاب به دست آمده، ارائه شد. در این قسمت امتیازدهی به روش SMART و بر اساس شاخصهای نه‌گانه‌ای مشتمل بر ضریب نفوذ و كاربرد در صنایع مختلف، ارزش افزوده محصولات فناوری، رشد بازار محصولات فناوری، امكان انتقال فناوری، وضعیت فناوری در چرخه عمر، زیرساختهای علمی كشور، زیرساختهای فناوری كشور، چشم‌انداز صادراتی و توان جذب سرمایه‌ خارجی صورت پذیرفت. الیاف شیشه، كربن و الیاف طبیعی با امتیازی بسیار نزدیك در یك رتبه از اهمیت قرار گرفتند و رزین‌های پلی استر و اپوكسی نیز با امتیاز برابر از سایر رزین‌ها پیشی گرفتند. جمع‌بندی ناشی از این روش منجر به رتبه‌بندی ذیل شد:
صنعت ساختمان:كامپوزیت‌های تولید شده به روش چیدمان دستی و پالتروژن.
صنعت نفت و گاز: كامپوزیت‌های تولید شده به روش چیدمان دستی و پیچش الیاف.
صنعت حمل و نقل: كامپوزیت‌های تولید شده به روش چیدمان دستی، RTM و چیدمان اسپری.
صنعت برق: كامپوزیت‌های تولید شده به روش پالتروژن و چیدمان دستی.
در این تحقیق، جهت انجام مطالعات تطبیقی، كشورهای مرجع در حوزه‌های منتخب كامپوزیت و برنامه‌های استراتژیك آنها به منظور توسعه این فناوری مورد مطالعه قرار گرفت و گزینه‌های مهم و استراتژیك آنها كه باعث توفیقشان شده است استخراج شد. در این راستا كشورهایی همچون ایالات متحده، فرانسه، انگلیس،‌ استرالیا، ژاپن، هندوستان، مالزی، چین، تركیه و كره جنوبی به عنوان جلوداران فناوری كامپوزیت در حوزه‌های منتخب به تفصیل مورد بررسی قرار گرفتند و رویكردهای استراتژیك آنها ارائه شد. مطابق آمار اخیر، تولید كامپوزیت‌ها در جهان برابر ۶ میلیون تن در سال و معادل با ۱۴۵ میلیارد دلار می‌باشد كه به صورت نشان داده شده در نمودار مقابل در بین قاره‌ها توزیع شده است. آمریكا بزرگترین تولیدكننده محصولات كامپوزیت است و از همین حیث بزرگترین تولیدكننده الیاف شیشه نیز هست. مصرف سرانه كامپوزیت در امریكا معادل ۸/۷ كیلوگرم در سال است. فرانسه كه مقام اول تولیدكنندگان كشورهای اروپایی را دارد، تولید پنج درصد از كامپوزیت‌های كل جهان را به خود اختصاص داده است و به ازای هر شهروند، سالانه مقدار ۷/۱ كیلوگرم الیاف شیشه تولید می‌كند. این كشور با استفاده از كامپوزیت‌ها در اغلب صنایع، میزان ۱/۵ كیلوگرم را به عنوان مصرف سرانه كامپوزیت به خود اختصاص داده است. انگلستان چهارمین كشور اروپایی در صنعت كامپوزیت پس از فرانسه، ایتالیا و آلمان است. چهار درصد از كامپوزیت‌های جهان در این كشور تولید می‌شوند و مصرف سرانه در این كشور ۵/۳ كیلوگرم است. استرالیا غالبا از كامپوزیت‌ها در صنایع حمل و نقل، ساختمان و تجهیزات استفاده می‌كند و ۳/۳ درصد بازار آسیا – اقیانوسیه را از آن خود كرده است. كشور چین رشد ۴ درصد را در فناوری كامپوزیت نشان می‌دهد. این كشور عمده‌ترین صادركننده قطعات كامپوزیتی در قاره آسیا می‌باشد. كشور هند نیز از ۸۵ درصد پتانسیل‌های كامپوزیت در صنایع مختلف استفاده می‌كند و از ۲۵ سال پیش برنامه‌ریزی دقیقی را به منظور توسعه این فناوری دنبال می‌نماید. مصرف سرانه كامپوزیت‌ها در هند ۰۵/۰ كیلوگرم است و علت كم بودن مصرف را می‌توان در جمعیت زیاد این كشور جستجو كرد. كشور كره جنوبی با توجه به میزان جمعیت خود در آسیا و همچنین مصرف سرانه ۵۲/۱ كیلوگرم كامپوزیت، یكی از كشورهای مهم آسیایی در این صنعت به شمار می‌آید. مالزی نیز از جمله كشورهایی است كه با مصرف سرانه ۱/۱ كیلوگرم، در آسیا قابل توجه می‌باشد. كشور تركیه كه یكی از صادركنندگان الیاف شیشه به ایران می‌باشد، از كامپوزیت‌ها به میزان ۳۸ درصد در ابرسازه‌ها، ۲۷ درصد در ساختمان، ۱۳ درصد در صنایع الكتریكی و ۱۲ درصد در صنعت خودرو استفاده می‌كند و مصرف سرانه‌ای معادل با ۲/۲ كیلوگرم دارد. كشور ژاپن با سهم تولید ۱۱ درصد كامپوزیت‌های جهان از پیشگامان این فناوری محسوب می‌شود و سالانه به تجارت ۱۶ میلیارد دلار در این صنعت می‌پردازد. مصرف سرانه كامپوزیت در كشور ژاپن معادل ۲۹/۵ كیلوگرم است و این در حالی است كه میانگین مصرف سرانه كل قاره آسیا معادل ۲۹/۰ كیلوگرم است. در حال حاضر مصرف سرانه كامپوزیت در كشور ایران معادل ۳/۰ كیلوگرم به ازای هر فرد است. در حالی كه نقطه مطلوب در این خصوص، مصرف سرانه‌ای معادل با ۳ كیلوگرم است و این میزان، مطابق با تعریف توسعه‌یافتگی بین‌المللی در فناوری كامپوزیت‌ها می‌باشد.

منبع : مجله گسترش صنعت