Методика планирования производственной программы предприятий ракетно-космической отрасли Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

УДК 338.32

МЕТОДИКА ПЛАНИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОГРАММЫ ПРЕДПРИЯТИЙ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ

Вейко Алексей Владимирович

ассистент кафедры прикладной экономики Российского университета дружбы народов (РУДН), кандидат экономических наук

Мы должны знать и гордиться великим русским математиком Н.И. Лобачевским, доказавшим, что в отличие от Эвклидовой геометрии две параллельные прямые в искривлённом пространстве в бесконечности пересекаются. Геометрия Лобачевского - есть геометрия постоянной отрицательной кривизны, а это позволяет наилучшим образом выразить геометрическую структуру мирового пространства. Без этого открытия Лобачевского не могло быть открытий Эйнштейна (теория относительности), не могло быть не только новой математики и новой теоретической физики, но и ракетно-космической техники XXI века.

Профессор Павел Кохно

В статье приведены регрессионные модели определения функциональной взаимосвязи стоимости изделия и трудоёмкости его изготовления, учитываемые в процессе планирования производства ракетно-космической продукции. Процесс планирования производства учитывает варианты максимально возможной загрузки предприятия и минимально возможной загрузки предприятия. При этом положенный в основу расчета принцип полной занятости персонала на предприятиях подразумевает, что на своем пределе предприятие будет рабо-

тать в условиях отсутствия скрытой дополнительной трудоемкости, вызванной неэффективностью организации производства на предприятии.

Ключевые слова:

• предприятия ракетно-космической отрасли,

• производственная программа,

• планирование,

• модели функциональной взаимосвязи.

Veyko Alexey Vladimirovich, assistant to department of applied economy Peoples ' Friendship University of Russia, candidate

of economic sciences, Moscow, Russian Federation.

Technique of planning of the production program of the enterprises of space-rocket branch

Inarticleregressionmodelsthedefinitions of functional interrelation of cost of a product and labor input of its production considered in the course of planning of production of space-rocket production are given. Process of planning of production considers options of the greatest possible loading of the enterprise and minimum possible loading of the enterprise. Thus the principle of a full employment of the personnel which is been the basis for calculation at the enterprises means that the enterprise will work at the limit in the conditions of lack of the hidden additional labor input caused by an inefficiency of the organization of production at the enterprise.

Keywords:

• enterprises of space-rocket branch,

• production program,

• planning,

• models of functional interrelation.

Определение функциональной взаимосвязи стоимости изделия и трудоёмкости. Как отмечается в статьях1,2, на трудоемкость изготовления ракетных блоков будет оказывать сильное влияние коэффициент технического совершенства, однако на этапе анализа технических предложений данная информация отсутствует, что позволяет взять в качестве типового параметра значение данного показателя, равное 0,1 для топливной пары «керосин - кислород» и 0,2 для пары «водород - кислород». Кроме этого, на трудоемкость изготовления ракетных блоков будут оказывать влияние матери-

алы, применяемые при изготовлении.

Примером этого может служить различная трудоемкость процесса изготовления головных обтекателей из алюминиевых сплавов и композитных материалов. Однако, как и в случае со стоимостью материалов и веществ, основным материалом, из которого будут изготавливаться ракетные блоки, станут различные виды алюминиево-магниевых сплавов. Но это характерно только для блоков на жидкостных компонентах топлива и не распространяется на твердотопливные ускорители. Кроме того, на адекватность функциональной взаимосвязи стоимости и трудоёмкости изделия оказывает влияние тот факт, что в настоящее время использование конструкций на совмещенных топливных баках и переливе топливом признано технически нецелесообразным, т. е. в общем случае все блоки считаются конструктивно схожими.

Трудоемкость вспомогательных операций может быть рассчитана исходя из среднего соотношения персонала, занятого во вспомогательных подразделениях по отношению к основному персоналу. В среднем по отрасли это значение равно 2,3. Вместе с тем для расчета фонда оплаты труда на практике применяется первый тип трудоемкости, а второй относится к накладным расходам, хотя при расчете возможностей предприятия используется второй.

Помимо приведенных выше соотношений для оценки стоимости изделий необходимо определить стоимость закупки системы управления (СУ), системы аварийной защиты (САЗ) и радиотелеметрической системы цифровой (РТСЦ). Исходя из материалов открытых источников зависимость доли СУ, САЗ и РТСЦ в стоимости ракетного блока представлена в Таблице 1.

Таким образом, максимальная доля систем управления может быть опреде-

Наименование РБ-1 РБ-2 РБ-3 РБ-4

Стоимость ракетного блока, млн руб. 677,4 129,2 73,05 249,5

Стоимость СУ, САЗ и РТСЦ, млн руб. 79,7 24,5 15,875 39,2

ДоляСУ, САЗ и РТСЦ 0,118 0,190 0,217 0,157

Таблица 1. Доля стоимости систем управления в общей стоимости блока

лена как:

д СУ = 0,723 С (1)

где СРБ -стоимость ракетного блока.

В общем случае система управления ракетным блоком конструируется исходя из параметров двигателя и габаритов ракетного блока. Поэтому она может быть рассчитана на основе стоимости ракетного блока без системы управления.

Необходимо отметить, что полученное соотношение наглядно иллюстрирует то, что в целом стоимость ракетного блока будет напрямую зависеть от параметров двигательной установки и коэффициента технического совершенства. При этом существующая технология требует, чтобы блоки на одной ступени были однотипными. Параметры двигателя будут определять шаг энергоэффективности для различных продуктовых линеек изделий.

Учитывая то, что существующая номенклатура установок и структура рынка является дуополической, это означает, что наибольшая эффективность и минимизация рисков будет наблюдаться только в том случае, если зоны ценовой конкурентоспособности предприятий будут разделены по окну требований энергоэффективности, но не по техническим параметрам, а по возможным объемам государственного и частного финансирования.

Зависимость в формуле (1) увязывает технические характеристики средств выведения с экономическими показателям.

Полученные значения характеризуют производство опытного изделия и нуждаются в придании динамических свойств, а именно: изменение трудоемкости изделия под воздействием степени освоения производства блоков; изменение размера накладных и прочих расходов под воздействием государственного заказа. В целом прогнозируемая трудоемкость производства ракет-носителей может быть выражена при помощи Таблицы 2.

Анализ Таблицы 2 показывает, что снижение трудоемкости изделий не может быть описано с помощью, приведенной в работе3 формулы закона Райта, поскольку на процесс падения оказывают влияние конструктивные особенности построения ракет-носителей (Рисунок 1).

Основной отличительной особенностью представленных на рисунке траекторий изменения трудоемкости ракет-носителей (РН) является то, что в их конструкции используются различные уникальные ракетные блоки. В частности, если для РН «Союз-2.1в» каждый блок является уникальным, то при производстве РН «Ангара А5» используются 5 унифицированных ракетных модулей на первой ступени и 1 уникальный на второй.

Кроме этого, анализ данных Рисунка 1 и Таблицы 2 показывает, что помимо процесса освоения производства изделия на трудоемкость средств выведения оказывают влияние:

- работы по модернизации изделий: рост фактической трудоемкости изделий в результате модификации ракеты-носителя, вызванный нештатным сра-

Таблица 2. Снижение трудоемкости изготовления изделий в зависимости от производственнного номера изделия

Наименование Пара т метры производства (относительное изменение эудоемкость изготовления ракетных блоков)

РН -1. Программа выпуска 1 2 3,2 4,7 7 10 14 18

РН-2. Программа выпуска 1,6 2,6 3,6 7,6 10,6 11,6 12,6 13,6

РН-3. Программа выпуска 2,00 4,00 8,00 10,00 15,00 17,00 22,00 25,00

РН-1 (приведенная к первому изделию трудоемкость изготовления) 1 0,86 0,79 0,74 0,69 0,67 0,66 0,65

РН-2 (приведенная к первому изделию трудоемкость изготовления) 1 1 0,91 0,89 0,88 0,87 0,86 0,86

РН-3 (приведенная к первому изделию трудоемкость изготовления) 1 0,88 0,79 0,76 0,70 0,65 0,67 0,62

О 5 10 15 20 25 30

программа вь:гг. сна

Рисунок 1. Сравнительное снижение трудоемкости изготовления ракеты-носителя в зависимости от производственного номера изделия

батыванием. Обычно данные явления трудно прогнозируемы и выходят за рамки исследования;

- снижение трудоемкости по механической обработке от изменения возрастного состава, количества и внедрения

более прогрессивного оборудования. Данный вопрос также выходит за рамки исследования. По данным отраслевых документов максимально достижимое падение трудоемкости составит 36 % при условии полной замены оборудо-

вания на современное. В условиях этих допущений примем за базовое снижение трудоемкости изготовления ракетного блока кривую:

Т(ЛЬ) = 1.14Ш-°<18 (2)

где

Т(ЫРБ) - изменение трудоемкости ракеты-носителя;

NРБ - номер изготавливаемого ракетного блока.

Снижение трудоемкости изготовления ракеты-носителя может быть описано с помощью следующей, полученной нами формулы (3):

т ГЛП — Т^™ Т,ЛГрн'-' Т ГМ -I- А~0Д8 1РН 1Л 1 — ¿.¡=0 ' РЕ,; "1" 1)

где N - количество изготовленных ракетных блоков j-го типа до момента начала работы над ракетой-носителем;

Лрн> - количество ракетных блоков j-го типа на ракете-носителе;

ТРБ, -трудоемкость изготовления ракетного блока для опытного образца;

ЛРн - количество типов ракетных блоков;

ТРН -трудоемкость сборки ракеты-носителя, рассчитываемая как отношение цены сборки изделия к средней заработной плате;

]- номер ракеты-носителя;

/-номер изготовляемого типового ракетного блока в процессе изготовления ракет-носителей.

График значений изменения трудоемкости изготовления ракет-носителей, полученных двумя различными путями, представлен на Рисунке 2.

Расчеты, произведенные при помощи формулы (3), показывают, что в целом они соответствуют существующим тенденциям в развитии ракетно-космической техники4,5.

Вместе с тем на снижение трудоемкости будут оказывать также следую-

щие факторы, зависящие от уровня технического оснащения и выходящие за рамки исследования6,7:

- факторы технического порядка: особенности конструкции изготавливаемого изделия, степень подготовленности технической документации, тщательность проведения испытаний опытных образцов, объем вносимых на стадии освоения производства конструктивных изменений;

- факторы материально-технического порядка: уровень технической оснащенности производства специальным оборудованием и оснасткой к моменту начала освоения, материально-техническое снабжение;

- факторы организационного порядка: квалификация рабочей силы и разделение труда, организация производственного процесса, в том числе распределение номенклатуры деталей и операций между участками и цехами.

По мере увеличения количества изготавливаемых изделий цена единичного изделия будет уменьшаться до определенной (наименьшей) величины, соответствующей моменту завершения периода освоения производства, которая может быть определена на основе сложившихся технико-экономических нормативов, действующих в данных производственных условиях. В настоящее время такой переход будет завершен приблизительно на 33-м изделии.

Вместе с тем процесс планирования производства подразумевает существование двух ограничений: максимально возможная загрузка предприятия и минимально возможная загрузка предприятия.

Максимально возможная загрузка предприятий. В соответствии с выбранной в исследовании предметной областью процесс производства ракет-носителей в качестве такого ограничения примем данные в Таблицах 2, 3 и в Рисунках 3, 4.

При этом положенный в основу

5

0,2

0 -I-1-1-1-1-1-1-

12 3 4 5 6 7 8

серийный номер шдшш

Рисунок 2. Сравнение значений изменения трудоемкости изготовления ракет-носителей, полученных двумя различными путями (в условиях равенства номера изделия)

Наименование 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

Загрузка по сторонним заказам 2222 2514 2747 2232 2043 2377 2929 3416 4182 4142

Производственные возможности 1078 0 1078 0 1078 0 1078 0 1078 0 1078 0 1078 0 1078 0 1078 0 1078 0

Источник: составлена автором на основе данных о численности специалистов на предприятии и перспективной программы пусков

Таблица 2. Прогноз объемов производства предприятия 1 (в тыс.н/час)

Наименование 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

Загрузка по сторонним заказам 2708 2974 2667 2598 2851 2952 2468,6 2334,4 2204,6 1880

Производственные возможности 6152 6152 6152 6152 6152 6152 6152 6152 6152 6152

Источник: составлена автором на основе данных о численности специалистов на предприятии и перспективной программы пусков

Таблица 3. Прогноз объемов производства предприятия 2 (в тыс.н/час)

Источник: составлена автором на основании Таблицы 2

Рисунок 3. Прогноз производственных возможностей предприятия 1.

Источник: составлена автором на основании Таблицы 3.

Рисунок 4. Прогноз производственных возможностей предприятия 2.

расчета принцип полной занятости персонала на предприятиях (среднее время работы в год составляет около 1800 н/час.) подразумевает, что на своем пределе предприятие будет работать в условиях отсутствия скрытой дополнительной трудоемкости, вызванной неэффективностью организации производства на предприятии.

Минимально возможная загрузка предприятий. В общем случае помимо ограничений по верхнему пределу трудоемкости предприятие отрасли также обладает ограничением по минимально возможной загрузке8, связанной с требованием со стороны государства к Госкорпорации «РОСКОСМОС» по поддержанию кадрового и производственного потенциала предприятия. С практической точки зрения это означает, что в условиях недостаточной загруженности предприятия государство будет вынуждено соглашаться на повышение уровня накладных расходов.

В общем случае процесс определения размера накладных расходов на предприятии выглядит следующим образом: выясняется прогноз загрузки предприятия; определяются затраты предприятия на поддержание деятельности и уровень накладных расходов по отношению к фонду оплаты труда. В соответствии со статистикой около 50 % в накладных расходах занимают затраты на оплату труда персонала, непосредственно незанятого на производстве.

Примем ограничение, что внешняя среда по отношению к предприятию является статичной, а следовательно, не существует инфляции и роста зарплат у персонала, связанного с производством. Из этого предположения возможно считать, что размер накладных и прочих расходов на предприятии будетзависеть от размера финансирования предприятия следующим образом:

(4)

где ИМ - процент накладных расходов в ьом году;

- отношение объемов финанси-

3011

рования в 2011 году к объему i-го года (без учета инфляции).

Здесь необходимо отметить, что в данном случае общий вид формулы (4) не соответствует принятому в микроэкономике виду зависимости. Однако применительно к предприятиям-изготовителям ракетной техники формула является справедливой, поскольку программой развития ОПК предусмотрено существенное превышение производственных возможностей над потребностями государства и коммерческого рынков в запусках (100 изделий в год). При этом, исходя из принятых ограничений развития космической деятельности, «РОСКОСМОС» должен принимать во внимание численность сотрудников предприятий на необходимом уровне при принятии решения о распределении государственного заказа на конкурсной основе.

Данная особенность обусловливает то, что в условиях предлагаемого решения невозможно отдать однозначное предпочтение одному из предприятий, а, следовательно, будут поддерживаться оба конкурента.

Исходя из полученных соотношений (1)—(4), шаг решения поставленной в исследовании оптимизационной задачи без учета систем управления может быть описан как полученное скалярное произведение двух векторов (5):

Cf¿(m, t, V, ТТХ) = (2340M,. „; 96,98М°;л7457ж,ш

nS? 1,32+Nkl2011 —

(К(О)-0'18; 8,34]ТСД?; 1)( 2011 V )

;=i 1

П (t)

где N1 (()- номер выпускаемого блока; где

„ДУ

ят - количество двигателей на ракетном блоке.

Полная стоимость производства ракетного блока и ракеты-носителя может быть оценена с помощью полученных соотношений (6) и (7):

СБ (т, Г,3, ТТХ) = 0,723(СБ (т, Г,3,ТТХ))^°-21 +

СРБ (т, ^У, ТТХ)

(6)

Фб-

Син(1 ,¥, ТТХ ) = £ СРБ (т, IV, ТТХ ) (7)

Необходимо отметить, что помимо непосредственного изготовления ракетных блоков головной производитель может как напрямую поставлять изделие в виде блоков на технический комплекс, так и осуществлять предварительную сборку и проверку изделия сразу на заводе. Учитывая, что вопросы, связанные с надежностью эксплуатируемой техники, выведены за пределы исследования, в дальнейшем затраты на заводские испытания не учитываются. Поэтому оценим стоимость операций по сборке ракеты-носителя на техническом и стартовом комплексе как функциональную зависимость, построенную на данных Таблицы 4.

На основании исходных данных Таблицы 4, а также методики верификации исходных данных автором построена следующая стоимостная модель:

МНО0 - масса полезной нагрузки (ПН) выводимой ракетоносителем на низкую опорную орбиту (НОО), т; СП - стоимость пусковых услуг, млн. руб.; а - статистический коэффициент, равный 2,73.

Вместе с тем необходимо отметить, что затисимость формулы (8) построена только для изделий, не использующих топливную пару «водород - кислород». Для корректировки стоимости подготовки данных изделий модифицируем формулу (8) к следующему виду:

(9)

где

СП (Мноо) = 128,51 • а1

0,0567мноо

(8)

[/крт ркрт

_и 1 - объемы компонентов топлива;

£КРТ . стоимость высокотемпературного аналога топлива, используемого ракетой-носителем;

С3КРТ - стоимость используемого в ракете-носителе топлива.

Обобщая изложенный выше материал, можно представить общую формулу оценки стоимости позиции программы пусков в следующем виде (10):

С"ш (I, V,ТТХ ) = ,V,ТТХ ) + С П(Мноо )

Безусловно, формула (10) не полностью отражает все затраты на пуск РН. Так, в неё не включена стоимость транс-

Масса полезной нагрузки (ПГ) на низкую опорную орбиту (НОО), т. Итого

РН 1 22,3 464,35

РН 2 7,02 173,37

РН 3 8,1 207,24

РН 4 0,4 152,67

Таблица 4. Затраты на обеспечение пусков ракет-носителей на коммерческом

рынке (в ценах 2011 г.) в млн. руб.

портировки и адаптации изделия, а также стоимость изготовления СЗБ, КГЧ и т. д. Однако в соответствии с существующей практикой данные затраты могут быть отнесены к соответствующим НИ-ОКР по созданию КА, а, следовательно, в дальнейшем не учитываются.

Помимо общепроизводственных подразделений на предприятии-изготовителе имеются подразделения, занимающиеся проведением НИОКР, связанных с модернизацией средств выведения. В общем случае стоимость НИОКР может быть оценена при помощи следующего, полученного нами на основе статистических данных соотношения (11):

Сннокр = =

где

Иазл - приведенное количество изделий задается нормативно, исходя из требований по надежности, и в среднем принято равным 8;

К -коэффициент новизны изделия, вычисляемый в соответствии с исходными данными (Таблица 5).

Формально данная зависимость может быть описана при помощи формулы:

С

ниокр —

= 2,7

-0,462б

(12)

где

Б - доля заимствованных единиц. Логически значение коэффициента 8 в формуле 11 объясняется тем, что в существующих нормативных документах (Положение РК-98, стандарты предпри-

ятий и другие, действующие в отрасли нормативно-технические документы) в случае создания абсолютно нового изделия должна проводиться полномасштабная отработка изделий, включающая в себя следующие испытания:

- исследовательские испытания: для изучения свойств и характеристик материалов с целью возможности применения новых сплавов и неметаллических материалов в элементах конструкции РН;

- испытания моделей с целью определения параметров аэрогазодинамических характеристик и нагрузок, действующих на РН в полете;

- автономные испытания вновь разрабатываемых агрегатов, узлов и механизмов с целью доведения их характеристик до заданных в ТЗ значений;

- автономные испытания отдельных систем: бортовой аппаратуры системы управления, бортовой радиотелеметрической аппаратуры, бортовой аппаратуры внешнетраекторных измерений, новых систем диагностики и аварийной защиты маршевых двигателей, системы безопасности носителя, гидросистемы электрогидравлических сервоприводов и другие;

-комплексные испытания стендовых изделий и так далее.

Безусловно, описанные модели не в полной мере отражают все особенности разработки и производства изделий. Для этого необходимо выполнить полную проработку изделий, что под силу лишь конструкторским бюро. Однако достигнутый уровень точности прогнозирова-

Доля заимствованных единиц, % 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Коэффициент новизны изделия 0,97 0,9 0,86 0,81 0,78 0,75 0,72 0,69 0,66

Источник: составлена автором по данным конструкторских бюро

Таблица 5. Изменение коэффициента новизны изделия в зависимости от процента заимствованных сборочных единиц (по данным конструкторской документации)

ния позволяет использовать их в качестве верхней лимитной цены для составления государственных контрактов9,10,11.

При этом, как отмечалось ранее, помимо государственных нужд на предприятия-изготовители изделий также оказывает влияние спрос со стороны коммерческого рынка12,13,14. На основании исходных данных в соответствии с предельной теоремой вероятность появления нагрузки заданной массы на рынке может быть описана при помощи равномерного распределения со следующими параметрами:

(13)

(14)

При этом с учетом того, что масса спутника является величиной, зависящей от конструктивных решений, используемых в аппарате, процесс принятия коммерческого решения о выборе ракеты-носителя может быть представлен как поиск ближайшего по возможностям изделия с наименьшим показателем стоимости.

Представленные расчеты дают возможность проведения практического расчета стоимости ракетоносителя в зависимости от его тактико-технических характеристик (ТТХ) и конъюнктуры рынка. Данная методика значительно повышает точность прогнозов, что особенно актуально в задачах стратегического планирования, однако в представленной форме она позволяет рассчитать один из возможных вариантов разработки и производства изделия.

Литература

1. Кохно П.А., Вейко А.В. Синтез программных мероприятий рынка ракетно-космической

продукции // Научный вестник ОПК России.-2016.- №2. -С. 3-17.

2. Вейко А.В. Экономические инструменты оптимизации программных мероприятий по развитию ракет-носителей // Научный вестник ОПК России.- 2016.- №2. - С. 18-29.

3. NASA. Cost estimation handbook. - 2008.

4. Кохно П.А. Прогноз развития определяющих производств // Интеллектуальная собственность. Промышленная собственность.- 2016.-№.2. -С. 11-18. -№3. -С. 26-38.

5. Кохно П.А., Вейко А.В. Стоимостная оптимизация рынка космических услуг // Финансовый бизнес.- 2016.- №3. -С. 19-27.

6. Кохно П.А., Серов Н.В. Прогноз развития оборонно-промышленного комплекса России // Проблемы теории и практики управления.-2016.- №3.-С. 26-38.

7. Кохно П.А. Финансовые риски инвестиционных проектов и их оценка // Актуальные вопросы инновационной экономики.- 2015.- №10.

- С. 83-94.

8. Кохно П.А., Ситников С.Е. Приоритетные направления и технологические тенденции оборонно-промышленного комплекса // Научный вестник оборонно-промышленного комплекса России.- 2013.- №2. -С. 30-39.

9. Кохно А.П. Параграф 5.2. Методы и критерии финансирования бизнес-проектов: Менеджмент успешности. - М.: Перспектива, 2016.

- С. 144-152.

10. Кохно П.А. Ценообразование на вооружение: методы управления // Военная мысль.-2013.- № 11. -С. 3-13.

11. Кохно А.П., Ситников С.Е. Модели расчетов финансовых затрат на инновационные программы // Общество и экономика.- 2016. -№6.

- С. 64-88.

12. Кохно П.А. Высокотехнологичная промышленность в условиях импортозамещения: ежегодник «Россия: тенденции и перспективы развития».- вып. 11. - М.: РАН. ИНИОН, 2016.

- Ч. 1. -С. 323-327.

13. Кохно П.А. Экономика опережающей промышленности: монография. - Тверь: ООО «Центр Научных и образовательных технологий», 2016. - 343 с.

14. Кохно П.А., Вейко А.В. Экономический механизм развития ракетно-космической отрасли // Общество и экономика.- 2016.- № 9. -С. 75-104.