CC BY
39Экономический анализ: Economic Analysis:
теория и практика 12 (2016) 66-83 Theory and Practice
ISSN 2311-8725 (Online) Анализ конкурентоспособности
ISSN 2073-039X (Print)
МЕТОД ФОРМИРОВАНИЯ СБАЛАНСИРОВАННОЙ ПРОДУКТОВОЙ ЛИНЕЙКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ХОЛДИНГОВОЙ КОМПАНИИ
Андрей Александрович МИХАЙЛОВ
кандидат технических наук, начальник отдела планирования и сопровождения эксплуатации промышленных газотурбинных двигателей, АО «Объединенная двигателестроительная корпорация», Москва, Российская Федерация andrmikhaylov@yandex.ru
История статьи:
Принята 21.09.2016 Принята в доработанном виде 08.10.2016 Одобрена 28.10.2016
УДК 338.45:621 JEL: С44, С65, L64, 021
Ключевые слова:
промышленный газотурбинный двигатель, конкурентоспособность, сбалансированная продуктовая линейка, сравнительная оценка, теория принятия решений, модель производства
Аннотация
Предмет. Зачастую перед вновь сформированными холдинговыми компаниями возникает вопрос повышения эффективности вошедших в них дочерних предприятий, в том числе за счет повышения результативности финансовой деятельности. Учитывая, что в последние несколько десятилетий в секторе высокотехнологичной продукции был кризис производства, то при объединении предприятий в холдинги одним из ключевых вопросов становится формирование востребованного рынком перечня товаров и услуг.
Цели. Так как двигателестроительные предприятия, как правило, являются мультипродуктовыми, то при решении задачи выбора приоритетного модельного ряда необходимо проводить комплексную оценку, связанную не только с получением быстрого экономического эффекта, но и обеспечением поддержки двигателей, находящихся в эксплуатации.
Методология. Определение сбалансированной продуктовой линейки промышленных газотурбинных двигателей базируется на системном подходе, с помощью частных моделей проводится поэтапное сравнение и выбор наилучшего образца среди альтернативных вариантов двигателей в одном классе мощности.
Результаты. Расчеты, проведенные с помощью разработанной методики, позволили из 34 типов промышленных газотурбинных двигателей, формирующих модельный ряд АО «Объединенная двигателестроительная корпорация», выделить 10 типов двигателей, для которых целесообразно принятие решения о прекращении их производства в 2016-2018 гг. Выводы. Разработан методический аппарат, позволяющий определить сбалансированную продуктовую линейку промышленных газотурбинных двигателей мультипродуктовой холдинговой компании. Он позволил не только выделить лучшие образцы промышленных двигателей из модельного ряда, но и определить точки принятия решения о прекращении производства двигателей, не вошедших в приоритетный модельный ряд.
© Издательский дом ФИНАНСЫ и КРЕДИТ, 2016
За последнее десятилетие руководством страны для укрепления финансово-экономического состояния наукоемких промышленных
предприятий, повышения конкурентоспособности их продукции на внутреннем и внешнем рынках былорешено создавать холдинговые компании (корпорации) по видам деятельности. Так появились «Объединенная авиастроительная корпорация», «Вертолеты России», «Тактическое ракетное вооружение», «Объединенная двигателестроительная корпорация» и многие другие.
Каждое из предприятий, вошедших в указанные холдинги, имело свою историю в виде продуктовой линейки, планов развития, производственной базы, а также уровня финансового состояния. Она сформировалась в условиях планового хозяйствования, когда каждое предприятие имело четкую продуктовую направленность, и была существенно откорректирована при переходе к рыночным
отношениям. Недостаточное финансирование как в связи с отсутствием спроса на продукцию в первую очередь военного назначения, так и отсутствие государственной поддержки новых разработок привели к необходимости выживания предприятий за счет освоения альтернативной продукции, о чем говорится в работе В.В. Клочкова [1]. В результате корпорации получили набор разнородных по производственным и финансовым возможностям предприятий с широкой номенклатурой продукции, в том числе с неопределенным спросом, низким уровнем рентабельности, а также большим портфелем незавершенных проектов, требующих финансирования.
Одним из путей устранения этой проблемы является проведение мероприятий по финансовому оздоровлению предприятий за счет сокращения кредитных портфелей, непрофильных издержек, низкорентабельной продукции. Поэтому одной из ключевых задач, стоящих перед
холдинговой компанией для обеспечения ее устойчивого финансового положения, является формирование сбалансированной продуктовой линейки. Ее решению на примере модельного ряда промышленных газотурбинных двигателей (ГТД) Акционерного общества «Объединенная двигателестроительная корпорация» (ОДК) посвящена данная статья. Здесь и далее под сбалансированной продуктовой линейкой будет пониматься совокупность промышленных газотурбинных двигателей в различных классах мощности, обеспечивающих удовлетворение спроса при получении максимально возможного для корпорации уровня доходности.
Продуктовый ряд промышленных газотурбинных двигателей ОДК можно условно разделить на два направления по типу применения: для механического привода (используется в газоперекачивающих агрегатах) и для привода электрогенератора (используется в газотурбинных электростанциях). Каждое из указанных направлений представлено широкой номенклатурой мощностей от 2,5 до 25 МВт, в которой, как правило, наблюдаются два и более альтернативных газотурбинных двигателя. Как сократить их количество, не нанеся урона финансовому состоянию предприятий?
Исторически сложилось так, что практически все предприятия параллельно с производством промышленных ГТД выпускают авиационные двигатели, зачастую используя общие производственные мощности. В 1990-х гг. в условиях низкого спроса на авиационную продукцию развитие производства двигателей «наземного» применения позволило многим заводам сохранить свои компетенции, персонал, а также производственные мощности. В настоящее время увеличение госзаказа на авиационные двигатели при сохранении достаточно высокого спроса на промышленные также приводит к проблеме выбора, какую продукцию производить, что отмечено в работе [2].
Таким образом, необходимо провести комплексный анализ не только характеристик и свойств каждого двигателя, но и его экономической привлекательности с учетом ожидаемого спроса, а также производственных возможностей предприятий на среднесрочную перспективу1 [3].
Следует отметить, что в рамках данной статьи производственные возможности предприятий,
1 Волков О.И., Девяткин О.В., Слепухин В.Г. Организация производства на предприятии (фирме). М.: ИНФРА-М, 2004. 448 с.
в том числе о которых указано в работе [4], в полном объеме рассматриваться не будут. Вместо этого будет учитываться наличие заимствованной (авиационной) материальной части. Это связано с тем, что при производстве некоторых типов промышленных газотурбинных двигателей используется материальная часть отработавших летный ресурс авиационных двигателей. В связи с ограниченным числом последних не исключена ситуация, когда производство промышленных ГТД станет невозможным в связи с отсутствием базовых двигателей. Также следует учитывать, что газотурбинный двигатель имеет достаточно продолжительный жизненный цикл (до 30-35 лет), в течение которого ему необходимо проведение технического обслуживания и ремонта. Это означает, что даже при принятии решения о прекращении производства того или иного типа двигателей нужноо будет некоторое время поддерживать эксплуатацию его парка и, соответственно, резервировать для этого производственные мощности. Данные факты указывают на необходимость решения задачи в динамике (с распределением по годам).
На основании изложенного поставленная задача должна решаться в два этапа. На первом необходимо по совокупности технико-экономических показателей определить предпочтительные варианты двигателей в каждом классе мощности для механического и энергетического приводов. На втором - уточнить полученные на первом этапе результаты с учетом спроса [5, 6], наличия материальной части, а также опыта эксплуатации. В результате для каждого класса мощности и типа привода определится лучший тип промышленного ГТД, а также период прекращения производства неприоритетных образцов. В итоге совокупность лучших альтернатив по мощностям образует сбалансированную продуктовую линейку промышленных ГТД.
В связи с тем что модельный ряд промышленных ГТД ОДК является сформировавшимся, а разработка новых типов осуществляется только при наличии спроса, то можно считать, что спрос является главным фактором формирования сбалансированной продуктовой линейки, что отмечено в работе Н.Н. Тренева2. Однако это не является достаточным условием, так как внутренний рынок промышленных ГТД имеет ряд особенностей в виде «привычек» и предпочтений заказчиков, а также его монополизированности. В первом случае заказчик выбирает тот или иной
2 Тренев Н.Н. Стратегическое управление. М.: Приор, 2000. 288 с.
тип двигателя исходя из «знакомства» с ним, например, такие двигатели уже эксплуатируются на его объектах, имеется обученный персонал, запасные части и пр. [7]. Как уже указывалось ранее, в большинстве случаев промышленные ГТД разрабатывались для обеспечения выживаемости предприятия. В качестве основного (а в ряде случаев единственного) заказчика выступало ПАО «Газпром». При этом для обеспечения выхода своей продукции на рынок многим производителям приходилось обеспечивать низкую цену на свою продукцию, что с учетом затрат на ее разработку приводило к снижению рентабельности. Указанные факторы привели к тому, что в некоторых классах мощности основу парка составляют промышленные двигатели с низкими технико-экономическими показателями, несмотря на то что имеются более привлекательные экземпляры.
Описанное проще рассмотреть на примере кругов Эйлера (рис. 1), где множество А - модельный ряд промышленных газотурбинных двигателей; Б -множество конкурентоспособных ГТД; В -множество конкурентоспособных двигателей, обладающих спросом; Г - множество двигателей обеспеченных производственными возможностями предприятий; Д - множество двигателей, имеющих положительный опыт эксплуатации. Таким образом, сбалансированная продуктовая линейка промышленных ГТД сформирована пересечением множеств ВГД.
Схема методики определения сбалансированной продуктовой линейки промышленных ГТД представлена на рис. 2.
С точки зрения системного анализа и теории исследования операций, описанных Н.Н. Моисеевым, В.Д. Ногиным, М.А. Айзерманом и другими авторами [8-10], задача определения приоритетного модельного ряда является типичной задачей принятия решений по выбору предпочтительного варианта при сравнительной оценке сложных технических систем, например, описанных в работах3 [11-13]. Для этого разработана соответствующая методика на основе определения комплексных показателей промышленных ГТД, их качества в каждом классе мощности модельного ряда.
Как было отмечено ранее, газотурбинный двигатель имеет большое количество свойств и характеристик, по которым напрямую сложно
3 Петровский А.Б. Теория принятия решений. М.: Академия, 2009. 400 с.
определить наилучший вариант при сравнении альтернатив. Поэтому для выбора приоритетных образцов промышленных ГТД используются методы поддержки принятия решения, которые позволяют математически преобразовать исходное множество частных показателей (характеристик и свойств двигателя) в обобщенный (комплексный) показатель. При этом под приоритетным ГТД понимается промышленный газотурбинный двигатель из модельного ряда, обладающий наилучшим сочетанием «производственного» и «эксплуатационного» комплексных показателей. В свою очередь, под «эксплуатационным» понимается комплексный показатель, состоящий из совокупности частных показателей, определяющих потребительские свойства газотурбинных двигателей и отражающий интересы заказчика; а под «производственным» - показатель, состоящий из совокупности частных показателей, определяющих производственные свойства газотурбинных двигателей, отражающий интересы производителей ГТД.
Основной методической проблемой при сравнении объектов является построение алгоритмов свертки исходной информации в обобщенные показатели, в данном случае - «эксплуатационный» и «производственный». В настоящее время известно большое количество различных методов сравнения, например, описанные в работах [11, 14, 15], но в рамках данной работы используются следующие: линейной свертки, «идеальной точки», суммы мест. Следует отметить, что каждый из них имеет свои достоинства и недостатки, поэтому для повышения достоверности и устойчивости результатов предпочтение целесообразно отдавать по усредненным результатам, полученным различными способами.
Решение начинается с получения, анализа и структуризации исходных данных:
• технических характеристик промышленных ГТД, определенных в Технических условиях (мощность и КПД, значения эмиссии оксидов азота и оксида углерода при работе двигателя на номинальном режиме);
• фактических технических характеристик, полученных при проведении испытаний газотурбинных двигателей в составе газоперекачивающих агрегатов на месте эксплуатации (фактические значения мощности, КПД, значений эмиссии оксидов азота и оксида углерода);
• экономических показателей ГТД (стоимости нового двигателя и его ремонтов по годам эксплуатации, расходы на горюче-смазочные материалы);
• финансово-экономических показателей предприятий по реализации различных типов промышленных ГТД и их динамики за последние 4-5 лет (маржинальная прибыль и выручка от реализации данного типа ГТД с их разбивкой по годам);
• конструктивно-производственных данных по типам двигателей (значения безотказности двигателя, конструктивные отличия промышленного ГТД от базового изделия и пр.).
Далее в соответствии с приведенной на рис. 3 схемой осуществляется сравнительная оценка вариантов промышленных ГТД по двум направлениям: двигатели для механического привода и для привода электрогенератора, которые рассматриваются параллельно друг другу по одинаковому алгоритму. Для двигателей в одном классе мощности, имеющих несколько альтернативных вариантов на основе их характеристик и свойств, определяются частные показатели. Основная суть указанных показателей приведена далее. Группой экспертов, созданной из числа сотрудников предприятий-изготовителей и эксплуатирующих организаций, сформированы коэффициенты важности, необходимые для проведения сравнительной оценки весовыми методами.
Одним из важнейших показателей при выборе двигателей является стоимость жизненного цикла парка ГТД. Он позволяет определить сумму затрат на закупку, ремонт и эксплуатацию парка однотипных двигателей до достижения ими наработки, равной назначенному ресурсу. Однако для проведения корректного сравнения стоимостей жизненного цикла различных типов двигателей необходимо обеспечить равенство их назначенных ресурсов. Поэтому на практике в качестве показателя сравнения зачастую используют удельную стоимость жизненного цикла парка двигателей, которая представляет собой отношение стоимости жизненного цикла к значению назначенного ресурса ГТД:
Сж.ц = I (Сд, Ск.р, Сав.р, Гдсд, МР, НР, ^, Gм);
где Сд, Ск.р и Сав.р - соответственно стоимости двигателя, капитального и аварийно-восстановительного ремонтов, млн руб. (Сав.р определяется экспертным методом, как доля от стоимости нового двигателя);
Тд.сд - наработка на досрочный съем двигателя, ч;
МР и НР - соответственно межремонтный и назначенный ресурсы двигателя, ч;
Gт.г - расход топливного газа, м3/ч;
Gм - безвозвратные потери масла, кг/ч.
Несмотря на то что промышленные газотурбинные двигатели при проведении заводских испытаний подтверждают свои характеристики, при проведении эксплуатационных испытаний в составе газоперекачивающих агрегатов или газотурбинных электростанций нередко наблюдается
недовыполнение тех или иных технических характеристик [9]. Оценить величину невыполнения требований позволяет комплексный показатель, который учитывает наиболее критичные параметры: мощность и КПД двигателя на номинальном режиме в станционных условиях, а также эмиссию вредных веществ (рис. 4). В связи с тем что отклонение от требований носит вероятностный характер, необходимо провести осреднение эксплуатационных характеристик, для этого необходимо определить презентативную выборку из количества двигателей, находящихся в эксплуатации. В этой выборке определяется отклонение по каждому из компонентов от требований технических условий, а также общее недовыполнение требований.
Следует обратить внимание на тот факт, что коэффициент выполнения технических условий определяется как произведение коэффициентов выполнения требований по каждому параметру, то есть при существенном невыполнении требований хотя бы одним параметром это негативно сказывается на общем показателе. Коэффициент выполнения технических условий учитывается при выборе приоритетных двигателей только для механического привода, это связано с тем, что эксплуатационные испытания двигателей с определением их основных характеристик в составе газотурбинных электростанций практически не проводятся:
где Кт.у - коэффициент выполнения технических условий;
г лор ТГ ср ТГ ср ТГ ор
л кпд ' .уол- ' лсо - соответственно осредненные коэффициенты соответствия мощности, КПД, эмиссии NOx и СО, заявленным в технических условиях.
Под коэффициентом технического совершенства понимается относительная характеристика образца промышленного ГТД, основанная на сопоставлении значений его технических показателей со значениями, принятыми в качестве эталонных. Определение последних осуществляется путем анализа характеристик отечественных и зарубежных аналогов (рис. 5). В качестве эталонного показателя выбирается максимальное (или минимальное) достигнутое значение рассматриваемого параметра:
где Кт.с - коэффициент технического совершенства;
77" КПД 1ГЛИ.Т тгМОх тгСО 77"ТДСД
Атс !ЛН - 'Птс 'Лтс - коэффициенты технического совершенства рассматриваемого двигателя по КПД, использованию тепла топлива, эмиссии оксидов азота и оксида углерода, наработке на досрочный съем двигателя соответственно.
В качестве эталонного значения могут быть приняты показатели различных двигателей, в том числе из альтернатив, с указанием их наименований.
В связи с тем что предприятия ОДК самостоятельно регулируют объем производимой продукции исходя из сложившегося на нее спроса и ценовых параметров, можно предположить, что наиболее востребованные и экономически выгодные продукты будут играть существенную роль в бюджете предприятия. Этот факт учитывается коэффициентом доходности по типу двигателей. Для осреднения спроса на различные типы двигателей по годам проводится анализ продаж за последние 4-5 лет.
Коэффициент доходности определяется следующим образом:
где Д - коэффициент доходности;
- осредненные значения маржинальной прибыли по типу двигателя и в целом по всей продуктовой линейке предприятия, тыс. руб.;
- осредненные значения выручки по типу
д
двигателя и в целом по всей продуктовой линейке предприятия, тыс. руб.
Важную роль при производстве двигателя играет унификация его элементов и узлов. Применение такого решения позволяет, с одной стороны, удешевить производство, с другой - обеспечить вы со кую те хниче скую пр оработку унифицированного узла. Учитывая, что основная масса промышленных газотурбинных двигателей имеет в качестве прототипа авиационный или судовой двигатель, то коэффициент унификации Кун целесообразно определять путем сопоставления узлов базового изделия и промышленного ГТД:
где a - рассматриваемый узел двигателя;
й - количество рассматриваемых узлов двигателя;
Пс - количество элементов а-го узла двигателя, соответствующее базовому;
пъ - количество элементов а-го узла на базовом двигателе;
Wc - коэффициент важности узла (устанавливается экспертно).
В настоящее время при производстве некоторых типов промышленных двигателей, разработанных на базе авиационных двигателей, сложилась практика использования элементов и узлов базовых двигателей, отработавших летный ресурс, но имеющих удовлетворительное техническое состояние. Такое решение позволяет существенно снизить себестоимость, а также сократить сроки производства промышленного ГТД. Для его учета применяется коэффициент использования заимствованной материальной части:
где тс - количество заимствованных элементов а-го узла двигателя.
Если определить приоритетный образец ГТД по совокупности описанных частных показателей не
представляется возможным, то рассчитываются «эксплуатационный» и «производственный» обобщенные показатели, которые затем ранжируются. Двигатель, имеющий наибольшее значение одновременно двух обобщенных показателей, признается приоритетным для рассматриваемого класса мощности. В противном случае двигатель признается неприоритетным.
Так как системный подход требует четкого представления о том, за счет каких характеристик (совокупности характеристик) было обеспечено превосходство одного двигателя над другим, то после определения по комплексным показателям предпочтительного варианта ГТД в заданном классе мощности необходимо определить, за счет каких частных показателей было достигнуто это превосходство. Соответственно можно определить перечень мероприятий, необходимый для повышения конкурентоспособности неприоритетных ГТД.
Таким образом, информация о приоритетности того или иного типа ГТД выступает в качестве исходных данных для проведения второго этапа формирования сбалансированной продуктовой линейки. На основании проведенных маркетинговых исследований4 [16] среди ключевых заказчиков «наземной» продукции производства АО «ОДК» был сформирован прогноз спроса на промышленные газотурбинные двигатели на 2015-2025 гг. с детализацией до типа двигателей.
Одновременно с информацией о наличии заимствованной материальной части это позволяет провести фильтрацию модельного ряда путем определения периода времени после которого выпуск двигателей невозможен из-за отсутствия комплектующих, то есть определить множество ВГ-ВГД (см. рис. 1). Дополнительная информация об опыте эксплуатации того или иного типа двигателей позволяет более точно выбрать лучшие образцы промышленных ГТД, из которых впоследствии будет сформирована продуктовая линейка - подмножество ВГД.
В качестве примера рассмотрим результаты формирования сбалансированной продуктовой линейки промышленных ГТД в классах мощности 4 и 10 МВт, по которым однозначное решение о выборе того или иного двигателя может быть принято только по совокупности описанных ранее методов.
4 Завьялов П.С. Маркетинг в схемах, рисунках, таблицах. М.: ИНФРА-М, 2002. 496 с.
В соответствии с предложенной методикой было сформировано поле исходных данных, которое опирается на нормативно-техническую и конструкторскую документацию; результаты теплотехнических и экологических испытаний газотурбинного оборудования в условиях эксплуатации; стоимостные показатели, сформированные предприятиями; финансовые результаты продаж двигателей; маркетинговые исследования по спросу на промышленные ГТД на 2015-2025 гг. Также для проведения сравнительной оценки весовыми методами группой экспертов были получены значения коэффициентов важности (табл. 1).
Промышленные ГТД для механического привода мощностью 4 МВт. Здесь представлены два типа двигателей: Д-30ЭУ-2 производства АО «ОДК -Пермские моторы» и ГТД-4РМ производства ПАО «НПО «Сатурн». Основные технические характеристики этих двигателей представлены в табл. 2.
Для корректного проведения сравнительной оценки различных показателей были выбраны следующие «эталонные» двигатели: по КПД -ST40 производства Pratt & Whitney (Канада); по уровню эмиссии вредных веществ - Д-30ЭУ-2 производства АО «ОДК - Пермские моторы».
Судя по данным, представленным в табл. 2, видно, что выбрать наилучший вариант среди рассматриваемых без проведения дополнительных процедур не представляется возможным. Поэтому по описанной методике были определены частные показатели сравнения: удельная стоимость жизненного цикла, коэффициенты соответствия техническим условиям, технического совершенства, доходности, унификации и использования заимствованной материальной части, а затем и обобщенные показатели - «эксплуатационный» и «производственный» (табл. 3, 4). Ранжирование частных показателей сравнения осуществляется по мере удаления от максимального (минимального для удельной стоимости жизненного цикла) значения. Лучшая из рассматриваемых альтернатив получает значение обобщенного показателя, равное единице, остальные альтернативы определяются как часть от него.
По совокупности частных показателей, входящих в обобщенный «эксплуатационный» показатель, видно, что преимущество имеет двигатель Д-30ЭУ-2. При этом нет необходимости в расчете самого обобщенного показателя. Низкая себестоимость двигателя, связанная
с использованием большого объема заимствованной материальной части, и высокая надежность приводят к существенному снижению (на 15,9%) удельной стоимости жизненного цикла по сравнению с ГТД-4РМ.
Преимущество Д-30ЭУ-2 перед ГТД-4РМ по «производственному» показателю получено в связи тем, что рентабельность первого ГТД в общем портфеле заказов предприятия выше, чем у второго.
Анализ спроса на период до 2025 г. показал, что наиболее востребованным будет двигатель ГТД-4РМ производства ПАО «НПО «Сатурн» (рис. 6), при этом его доля в объеме поставок двигателей мощностью 4 МВт составляет 84%. Этот факт входит в противоречие с определением приоритетного типа ГТД. Здесь сказывается привычка заказчика к его эксплуатации. Для расширения рынков сбыта и повышения конкурентоспособности двигателя ГТД-4РМ необходимо проводить работы, направленные на устранение недостатков, выявленных при сравнении альтернатив. К ним в первую очередь относятся снижение себестоимости производства, улучшение экологических характеристик и повышение надежности.
Вместе с этим наличие спроса на двигатели Д-30ЭУ-2 в размере 16% от общего объема поставок двигателей мощностью 4 МВт говорит о целесообразности продолжения их производства. Однако в связи с тем что при производстве данного двигателя используется заимствованная материальная часть с отработавшего летный ресурс авиационного двигателя Д-30 серии 2, необходимо проверить ее наличие. Предварительный анализ состояния парка авиационных двигателей позволил определить, что в ближайшие пять лет могут быть списаны по выработке ресурса более 70 двигателей, что позволяет удовлетворить существующий спрос на промышленные двигатели Д-30ЭУ-2 до 2025 г. Следует отметить, что парк данных двигателей является сходящим. Это означает, что количество двигателей, списываемых по причине выработки ими назначенного ресурса, выше, чем количество закупаемых двигателей. В результате в период до 2034 г. более 90% парка будет списано.
Таким образом, динамика изменения модельного ряда промышленных газотурбинных двигателей мощностью 4 МВт, применяемых для механического привода, может быть отображена
в виде, представленном на рис. 7. Исходя из этого в состав сбалансированной продуктовой линейки промышленных ГТД в классе мощности 4 МВт войдет двигатель ГТД-4РМ производства ПАО «НПО «Сатурн».
Промышленные ГТД для механического привода мощностью 10 МВт. Здесь представлены три типа двигателей: ПС-90ГП-3 производства АО «ОДК - Пермские моторы», ГТД-10РМ производства ПАО «НПО «Сатурн» и НК-14СТ-10 производства ПАО «Кузнецов». Основные технические характеристики указанных двигателей представлены в табл. 5.
Для корректного проведения сравнительной оценки различных показателей были выбраны следующие «эталонные» двигатели: по КПД -ГТД-10РМ производства ОАО «НПО «Сатурн»; по уровню эмиссии вредных веществ - PGT-10 производства General Electric.
Выбрать наилучший вариант среди рассматриваемых альтернатив без проведения дополнительных процедур не представляется возможным. Поэтому по описанной методике были определены частные показатели сравнения: удельная стоимость жизненного цикла, коэффициенты соответствия техническим условиям, технического совершенства,
доходности, унификации и использования заимствованной материальной части, а затем и обобщенные показатели - «эксплуатационный» и «производственный» (табл. 6, 7).
Преимущество ПС-90ГП-3 перед НК-14СТ-10 и ГТД-10РМ по «эксплуатационному» показателю получено по следующим причинам:
• имеет в 8-14 раз большую величину наработки на досрочный съем двигателя по сравнению с альтернативами, следовательно, меньшее количество аварийно-восстановительных ремонтов по сравнению с рассматриваемыми аналогами, что позволяет получить меньшее значение удельной стоимости жизненного цикла ГТД;
• имеет меньшее значение эмиссии NOx и СО и наибольшее значение наработки на досрочный съем двигателя по сравнению НК-14СТ-10 и ГТД-10РМ.
В связи с тем что в производстве указанных двигателей не используется заимствованная м ате р и ал ь н ая ч ас ть , р ас с м о т р е ни е соответствующего ограничения нецелесообразно.
Анализ спроса на период до 2025 г. показал, что наиболее востребованным будет двигатель ПС-90ГП-3 производства АО «ОДК - Пермские моторы», при этом в указанный период отсутствует потребность в двигателях ГТД-10РМ производства ПАО «НПО «Сатурн» (рис. 8). Это связано с ограниченностью применения последнего по причине низкой надежности. За прошедшие 10 лет эксплуатации предприятию не удалось разработать и внедрить меры, позволяющие изменить ситуацию к лучшему.
Анализ эксплуатации двигателя показывает, что в связи с низкой надежностью годовая наработка газоперекачивающих агрегатов не превышает 1 500 ч при норме в 3 500-4 000 ч в год, что негативно отражается на объеме транспортируемого газа. При такой интенсивности эксплуатации списание парка двигателей ГТД-10РМ по выработке ими назначенного ресурса (100 000 ч) наступит не раньше 2042 г. Учитывая, что срок амортизации этого газоперекачивающего оборудования заканчивается в период с 2016 по 2018 г., а также, принимая во внимание результаты работы Н.Н. Чернышевой и В.В. Клочкова [2], представляется целесообразной проработка с заказчиком вопроса о замене низкоэффективного оборудования на ПС-90ГП-3 или НК-14СТ-10. Следовательно, начиная с 2016 г. двигатель ГТД-10РМ может быть исключен из производственной программы ПАО «НПО «Сатурн», а с 2018 г. производственные мощности, занятые под ремонт указанного типа двигателей, могут быть перераспределены под другие типы двигателей.
Динамика изменения модельного ряда промышленных газотурбинных двигателей мощностью 10 МВт, применяемых для механического привода, может быть отображена в виде, представленном на рис. 9. Учитывая
практически равный спрос, в состав сбалансированной продуктовой линейки войдут двигатели ПС-90ГП-3 производства АО «ОДК -Пермские моторы» и НК-14СТ-10 производства ПАО «Кузнецов». При этом для повышения конкурентных свойств последнего необходимо проведение работ по повышению надежности, а также улучшению экологических показателей.
В результате проведенных расчетов по описанному алгоритму для всего модельного ряда промышленных газотурбинных двигателей АО «ОДК», состоящего из 26 типов двигателей в 10 классах мощности, удалось выявить 10 типов, для которых целесообразно принятие решения о прекращении производства с 2016 по 2018 г. Большинство из указанных двигателей при проведении соответствующей работы с эксплуатирующими организациями не будут требовать дальнейшего сопровождения их парка. В результате высвободившиеся производственные мощности можно будет использовать для изготовления более востребованной продукции.
Применение комплексного подхода позволило исключить из модельного ряда промышленных ГТД корпорации двигатели, обладающие низким уровнем эксплуатационных показателей, надежности и спроса. Проведенный анализ позволил определить перечень мероприятий, направленных на повышение конкурентных свойств двигателей, а также определить периоды вывода из производственных программ предприятий двигателей, не вошедших в сбалансированную продуктовую линейку. Последний факт имеет особое значение, так как освободившиеся производственные мощности будут использоваться более эффективно, что положительно скажется на финансово-экономическом состоянии предприятий и корпорации в целом.
Таблица 1
Осредненные значения коэффициентов важности показателей Table 1
Average values of importance factor coefficients
«Эксплуатационный» обобщенный показатель «Производственный» обобщенный показатель
Частный показатель Коэффициент важности, % Частный показатель Коэффициент важности, %
Удельная стоимость жизненного цикла 46 Коэффициент доходности 54
Коэффициент соответствия техническим условиям 32 Коэффициент унификации 26
Коэффициент технического совершенства 22 Коэффициент заимствования материальной части 20
Источник: авторская разработка Source: Authoring
Таблица 2
Основные технико-экономические показатели промышленных газотурбинных двигателей для механического привода в классе мощности 4 МВт
Table 2
Main technical and economic indicators of 4 MW class industrial gas-turbine engines for mechanical drive
Показатель Д-30ЭУ-2 ГТД-4РМ
Коэффициент полезного действия в станционных условиях, % 25,5 32,5
Расход топливного газа, м3/ч 1 812 1 359
Расход масла, кг/ч 0,6 0,3
Эмиссия NOx, мг/м3 50 150
Эмиссия СО, мг/м3 50 300
Межремонтный ресурс, тыс. ч 25 25
Назначенный ресурс, тыс. ч 100 100
Наработка на досрочный съем двигателя с эксплуатации, тыс. ч 271 827 15 272
Стоимость двигателя с НДС, млн руб. 28 60
Стоимость капитального ремонта двигателя с НДС, млн руб. 18 24
Источник: авторская разработка Source: Authoring
Таблица 3
«Эксплуатационный» обобщенный показатель для двигателей в классе мощности 4 МВт
Table 3
An 'operational' composite index for 4 MW class engines
Показатель Д-30ЭУ-2 ГТД-4РМ
Удельная стоимость жизненного цикла, руб./ч 3 460,77 4 117,05
Ранг 1 2
Коэффициент соответствия техническим условиям 1 1
Ранг 1 1
Коэффициент технического совершенства 0,922 0,494
Ранг 1 2
Источник: авторская разработка Source: Authoring
Таблица 4
«Производственный» обобщенный показатель для двигателей в классе мощности 4 МВт
Table 4
A 'production' composite index for 4 MW class engines
Показатель Д-30ЭУ-2 ГТД-4РМ
Коэффициент доходности 1,295 0,453
Ранг 1 2
Коэффициент унификации 0,647 0,722
Ранг 2 2
Коэффициент использования заимствованной материальной части 0,507 0,01
Ранг 1 2
«Производственный» показатель (обобщенный), полученный:
• методом линейной свертки 1 0,351
• методом идеальной точки 1 0,573
• методом лучшей суммы мест 1 0,8
Ранг 1 2
Источник: авторская разработка Source: Authoring
Таблица 5
Основные технико-экономические показатели промышленных газотурбинных двигателей для механического привода в классе мощности 10 МВт
Table 5
Main technical and economic indicators of 10 MW class industrial gas-turbine engines for mechanical drive
Показатель ПС-90ГП-3 ГТД-10РМ НК-14СТ-10
Коэффициент полезного действия (КПД) в станционных условиях, % 31,4 35 33
Расход топливного газа, м3/ч 3 366 3 100 3 309
Расход масла, кг/ч 0,4 0,4 0,4
Эмиссия NOx, мг/м3 100 150 100
Эмиссия ТО, мг/м3 100 300 200
Межремонтный ресурс, тыс. ч 25 25 25
Назначенный ресурс, тыс. ч 100 100 100
Наработка на досрочный съем двигателя с эксплуатации, тыс. ч 104,1 7,1 12,7
Стоимость двигателя с НДС, млн руб. 80 95 55
Стоимость капитального ремонта двигателя с НДС, млн руб. 30 40 45
Источник: авторская разработка Source: Authoring
Таблица 6
«Эксплуатационный» обобщенный показатель для двигателей в классе мощности 10 МВт
Table 6
An 'operational' composite index for 10 MW class engines
Показатель ПС-90ГП-3 ГТД-10РМ НК-14СТ-10
Удельная стоимость жизненного цикла, руб./ч 7 008,14 11 054,19 8 194,29
Ранг 1 3 2
Коэффициент соответствия техническим условиям 0,7 0,6 0,39
Ранг 1 2 3
Коэффициент технического совершенства 0,71 0,5 0,57
Ранг 1 3 2
«Эксплуатационный» показатель (обобщенный), полученный:
• методом линейной свертки 1 0,25 0,35
• методом идеальной точки 1 0,49 0,6
• методом лучшей суммы мест 1 0,38 0,43
Среднее значение «эксплуатационного» показателя 1 0,37 0,46
Ранг 1 3 2
Источник: авторская разработка Source: Authoring
Таблица 7
«Производственный» обобщенный показатель для двигателей в классе мощности 10 МВт Table 7
A 'production' composite index for 10 MW class engines
Показатель ПС-90ГП-3 ГТД-10РМ НК-14СТ-10
Коэффициент доходности 0,98 0,08 0,6
Ранг 1 3 2
Коэффициент унификации 0,73 0,62 0,7
Ранг 1 3 2
Коэффициент использования заимствованной материальной 0 0 0,14
части
Ранг 2 2 1
«Производственный» показатель (обобщенный), полученный:
• методом линейной свертки 1 0 0,88
• методом идеальной точки 1 0,46 0,95
• методом лучшей суммы мест 1 0,5 0,8
Среднее значение «производственного» показателя 1 0,32 0,88
Ранг 1 3 2
Источник: авторская разработка
Source: Authoring Рисунок 1
Логическая схема определения сбалансированной продуктовой линейки промышленных газотурбинных двигателей Figure 1
A logical scheme of determining a balanced product line of industrial gas-turbine engines
Примечание. А - модельный ряд промышленных газотурбинных двигателей; Б - множество конкурентоспособных газотурбинных двигателей; В - множество конкурентоспособных двигателей, обладающих спросом; Г - множество двигателей, обеспеченных производственными возможностями предприятий; Д - множество двигателей, имеющих положительный опыт эксплуатации.
Источник: авторская разработка
Note. А - a product line of industrial gas-turbine engines; Б - a set of competitive gas-turbine engines; В - a set of competitive engines having a demand; Г - a set of engines secured by production capabilities of enterprises; Д - a set of engines having positive service experience. Source: Authoring
Рисунок 2
Методика определения сбалансированной продуктовой линейки промышленных газотурбинных двигателей (ГТД) Figure 2
A methodology for determining a balanced product line of industrial gas-turbine engines
Источник: авторская разработка Source: Authoring
Рисунок 3
Структурная схема методики определения приоритетного модельного ряда промышленных газотурбинных двигателей Figure 3
A block diagram of the methodology for determining the priority product line of industrial gas-turbine engines
Модельный ряд промышленных ГТД АО «ОДК»
?SMRt
6 M Br 4 МВт
ГТД для механического привода
Частные показатели
Приоритетный ГТД для механического привода в классе мощности
ГТД для привода электрогенератора 1
25 МВт
6 МВт 2,5 МВт
Частные показатели
0^0 Б Щ Е H H Ы Е П О КАЗАТЕЛ И V
«Эксплуатационный» «Производственный»
показатель показатель
ОБОБЩЕННЫЕ П ОКАЗАТЕЛ И \(
«Эксплуатационный» «Производственный»
показатель показатель
Приоритетный ГТД для привода электрогенератора в классе мощности
Источник: авторская разработка Source: Authoring
Рисунок 4
Определение коэффициента соответствия техническим требованиям с учетом: а - изменения КПД; б - эмиссии вредных веществ (NOx и СО)
Figure 4
Determining the coefficient of conformity with specifications based on: a - changes in performance factor; b - hazardous emission (NOx and CO)
Источник: авторская разработка Source: Authoring
Рисунок 5
Определение эталонных значений при формировании коэффициента технического совершенства Figure 5
Determining reference values when forming the technical excellence factor
► 1 1 Эталонный ГТЛ
♦
♦ ♦ с ж. Л
♦ ^ ♦
♦ 4 ■♦V i уЧ
¿ft**
♦ ♦ К ♦♦ ♦
4 ♦д ♦ ф %
♦ < ► V \ ♦
♦ ♦ Рассматриваемый! ГД -1-1-
Мощность, МВт
Источник: авторская разработка Source: Authoring
Рисунок 6
Распределение спроса на промышленные газотурбинные двигатели для механического привода мощностью 4 МВт Figure 6
Distribution of demand for 4 MW industrial gas-turbine engines for mechanical drive
.16%
J Д-30ЭУ-2 ГТД-4РМ
Источник: авторская разработка Source: Authoring
Рисунок 7
Динамика изменения модельного ряда промышленных газотурбинных двигателей мощностью 4 МВт, применяемых для механического привода, до 2025 г.
Figure 7
Ganges in the product line of 4 MW industrial gas-turbine engines used for mechanical drive, up to 2025 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
Источник: авторская разработка Source: Authoring
Рисунок 8
Распределение спроса на промышленные газотурбинные двигатели для механического привода мощностью 10 МВт Figure 8
Distribution of demand for 10 MW industrial gas-turbine engines for mechanical drive
Источник: авторская разработка Source: Authoring
Рисунок 9
Динамика изменения модельного ряда промышленных газотурбинных двигателей мощностью 10 МВт, применяемых для механического привода, до 2025 г.
Figure 9
Changes in the product line of 10 MW industrial gas-turbine engines used for mechanical drive, up to 2025
Источник: авторская разработка
Source: Authoring
Список литературы
1. Клочков В.В. Управление инновационным развитием гражданского авиастроения. М.: МГУЛ, 2009. 282 с.
2. Чернышева Н.Н., Клочков В.В. Анализ влияния организационной структуры авиастроительных предприятий на возможность производства инновационной продукции // Актуальные проблемы экономики и управления на предприятиях машиностроения, нефтяной и газовой промышленности в условиях инновационно-ориентированной экономики: материалы 3-й международной научно-практической конференции. Пермь: ПНИПУ, 2013. С. 427-434.
3. Котешков М.А., Добров В.П., Клочков В.В. Методы оптимизации уровня мощностей серийного и опытного производства наукоемкой продукции (на примере средств спутниковой связи) // Труды МАИ. 2015. № 83. URL: http://www.mai.ru/upload/iblock/1cb/koteshkov_dobrov_klochkov_rus.pdf/.
4. Елизарова М.И., Крупина В.А., Хрусталев Е.Ю. Производственные риски и экономические опасности современных наукоемких промышленных предприятий // Материалы симпозиума «Стратегическое планирование и развитие предприятий», секция 1. М.: ЦЭМИ РАН, 2016. С. 45-48.
5. Брагина А.А., Ширяев Е.В., Ширяев В.И. К решению задачи управления предприятием с учетом прогнозирования спроса на его продукцию // Материалы симпозиума «Стратегическое планирование и развитие предприятий», секция 5. М.: ЦЭМИ РАН, 2016. С. 30-32.
6. Тимченко М.В., Клочков В.В. Анализ влияния емкости рынка на конкурентоспособность наукоемкой продукции // Журнал экономической теории. 2012. № 2. С. 115-128.
7. Галлиулин З.Т. Современные газотранспортные системы и технологии. М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2014. 346 с.
8. Моисеев Н.Н. Оптимизация и исследование операций. Численные методы в теории оптимальных систем. М.: Наука, 1971. 428 с.
9. Ногин В.Д.Принятие решений в многокритериальной среде: количественный подход. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. 176 с.
10. АйзерманМ.А., Алексеров Ф.Т. Выбор вариантов. Основы теории. М.: Наука, 1990. 204 с.
11. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий. М.: Советское радио, 1993. 278 с.
12. Фишберн П. Теория полезности для принятия решений. М.: Наука, 1978. 352 с.
13. Дутов А.В., Клочков В.В. Модели принятия решений в задачах управления инновационным развитием наукоемких технологий // Друкеровский вестник. 2014. № 3. С. 82-92.
14. Ларичев О.И. Теория и методы принятия решений. М.: Университетская книга; Логос, 2002. 392 с.
15. Вильсон А. Дж. Энтропийные методы моделирования сложных систем. М.: Наука, 1978. 248 с.
16. Синельникова Е.А. Обеспечение конкурентоспособности предприятия путем прогнозирования рыночной ситуации // Материалы симпозиума «Стратегическое планирование и развитие предприятий», секция 5. М.: ЦЭМИ РАН, 2016. С. 148-151.
ISSN 2311-8725 (Online) ISSN 2073-039X (Print)
Analysis of Competitive Ability
A METHOD TO CREATE A BALANCED PRODUCT LINE OF INDUSTRIAL GAS-TURBINE ENGINES OF A HOLDING COMPANY
Andrei A. MIKHAILOV
AO United Engine Corporation, Moscow, Russian Federation andrmikhaylov@yandex.ru
Article history:
Received 21 September 2016 Received in revised form 8 October 2016 Accepted 28 October 2016
JEL classification: C44, C65, L64, O21
Keywords: industrial gas-turbine engine, balanced product line, comparative evaluation, decision-making theory, production model
Abstract
Importance The newly formed holding companies often face a problem of increasing the efficiency of their subsidiaries, including through enhancing financial performance. One of the key issues is to create commercially successful goods and services.
Objectives As engine manufacturers are usually multi-product companies, when creating a priority model range, it is crucial to make a full assessment that is focused not only on achieving quick economic impact, but also on providing maintenance service to engines in service. The study aims to define a balanced product line of industrial gas-turbine engines.
Methods The study rests on a systems approach. Using particular models, I make a stepwise comparison and select the best sample from alternative engines of similar power category. Results The calculations enable to distinguish ten types of engines from thirty four types of industrial gas-turbine engines forming the product line of AO UEC, for which it is advisable to stop production in 2016-2018.
Conclusions and Relevance The paper presents a methodology that helps define a balanced product line of industrial gas-turbine engines of a multi-product holding company, specify the best models in the model range, and determine critical decision points about termination of production of engines that are not included in the priority product line.
© Publishing house FINANCE and CREDIT, 2016
References
1. Klochkov V.V. Upravlenie innovatsionnym razvitiem grazhdanskogo aviastroeniya [Managing the innovative development of civil aircraft industry]. Moscow, Moscow State Forest University Publ., 2009, 282 p.
2. Chernysheva N.N., Klochkov V.V. [Analyzing the impact of organizational structure of plane-makers on innovative product manufacture]. Materialy 3-i mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii Aktual'nye problemy ekonomiki i upravleniya na predpriyatiyakh mashinostroeniya, neftyanoi i gazovoi promyshlennosti v usloviyakh innovatsionno-orientirovannoi ekonomiki [Proc. 3rd Int. Sci. Conf. Urgent Issues of Economy and Management at Machine-Building and Oil and Gas Industry Enterprises in an Innovation-Driven Economy]. Perm, Perm National Research Polytechnic University Publ., 2013, pp.427-434.
3. Koteshkov M.A., Dobrov V.P., Klochkov V.V. [Methods to optimize the capacity of full-scale and pilot manufacture of high-tech products (the satellite communicators case)]. Trudy MAI, 2015, no. 83. (In Russ.) Available at: http://www.mai.ru/upload/iblock/1 cb/koteshkov_dobrov_klochkov_rus .pdf/.
4. Elizarova M.I., Krupina VA., Khrustalev E.Yu. [Industrial risks and economic perils of modern high-tech industrial enterprises]. Materialy simpoziuma Strategicheskoe planirovanie i razvitie predpriyatii, sektsiya 1 [Proc. Symp. Strategic Planning and Enterprise Development. Section 1]. Moscow, Central Economics and Mathematics Institute of RAS Publ., 2016, pp. 45-48.
5. Bragina A.A., Shiryaev E.V., Shiryaev V.I. [On solving the problem of enterprise management based on the forecast of demand for its products]. Materialy simpoziuma Strategicheskoe planirovanie i razvitie predpriyatii, sektsiya 5 [Proc. Symp. Strategic Planning and Enterprise Development. Section 5]. Moscow, Central Economics and Mathematics Institute of RAS Publ., 2016, pp. 30-32.
6. Timchenko M.V., Klochkov V.V. [Analyzing the impact of market capacity on high-tech product competitiveness]. Zhurnal ekonomicheskoi teorii = Russian Journal of Economic Theory, 2012, no. 2, pp. 115-128. (In Russ.)
7. Galliulin Z.T. Sovremennye gazotransportnye sistemy i tekhnologii [Modern gas transportation systems and technologies]. Moscow, Gazprom VNIIGAZ Publ., 2014, 346 p.
8. Moiseev N.N. Optimizatsiya i issledovanie operatsii. Chislennye metody v teorii optimal'nykh sistem [Optimization and operations research. Numerical methods in the theory of optimal systems]. Moscow, Nauka Publ., 1971, 428 p.
9. Nogin V.D. Prinyatie reshenii v mnogokriterial'noi srede: kolichestvennyi podkhod [Decision-making in multicriteria environment: A quantitative approach]. Moscow, FIZMATLIT Publ., 2005, 176 p.
10. Aizerman M.A., Alekserov F.T. Vybor variantov. Osnovy teorii [Choosing the options. Theoretic framework]. Moscow, Nauka Publ., 1990, 204 p.
11. Saati T. Prinyatie reshenii. Metod analiza ierarkhii [Decision-making. A method of hierarchy analysis]. Moscow, Sovetskoe radio Publ., 1993, 278 p.
12. Fishburn P. Teoriya poleznosti dlya prinyatiya reshenii [Utility Theory for Decision Making]. Moscow, Nauka Publ., 1978, 352 p.
13. Dutov A.V., Klochkov V.V. [Models of decision making in problems related to management of innovative development of high technologies]. Drukerovskii vestnik = Drukerovskij Vestnik, 2014, no. 3, pp. 82-92. (In Russ.)
14. Larichev O.I. Teoriya i metody prinyatiya reshenii [Theory and methods of decision-making]. Moscow, Universitetskaya kniga Publ., Logos Publ., 2002, 392 p.
15. Wilson A.G. Entropiinye metody modelirovaniya slozhnykh sistem [Entropy in Urban and Regional Modelling]. Moscow, Nauka Publ., 1978, 248 p.
16. Sinel'nikova E.A. [Securing the enterprise competitiveness by forecasting the market situation]. Materialy simpoziuma Strategicheskoe planirovanie i razvitie predpriyatii, sektsiya 5 [Proc. Symp. Strategic Planning and Enterprise Development. Section 5]. Moscow, Central Economics and Mathematics Institute of RAS Publ., 2016, pp. 148-151.
