CC BY
89
УДК 658.562
Планирование и управление производством при повышении качества и конкурентоспособности сложных технических систем
Дмитрий Семенович Лиокумович, аспирант, e-mail: bolniza_sa@mail.ru Марина Владимировна Силуянова, д.т.н., проф., каф. «Двигатели летательных аппаратов и теплотехника», e-mail: dc2mati@yandex.ru
ФГБОУ ВПО «МАТИ» - Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского, Москва
Сформулированы методологические принципы планирования и управления технологическим производством наукоемкой продукции при реструктуризации наукоемких промышленных предприятий; предложена методика оценки обобщенной эффективности продукции при повышении конкурентоспособности сложных технических систем на основе анализа структурных конструктивно-технологических решений; приведена классификация основных задач планирования проектных и производственных работ и управления производством.
The article states methodological principles for technological production of science-based product planning and management during science-based industrial enterprise restructuring. The assessment methods for generalized product efficiency with complicated technical system competitiveness increase based on constructive and technological solution analysis are provided. The article supplies with the classification of the main tasks for design and production work as well as production management planning.
Ключевые слова: качество сложных технических систем, суммарные ресурсы предприятия, планирование и управление производством, повторяемость конструктивно-технологических решений, конкурентоспособность, реструктуризация.
Keywords: complicated technical system quality, total enterprise resources, production planning and management, constructive and technological solution repeatability, competitiveness, restructuring
Современная экономика, характеризующаяся глобализацией и технологическим прогрессом, предъявляет высокие требования к качеству сложных технических систем (СТС) и услуг по их сопровождению. Первоочередной задачей для стран с высокоразвитой промышленностью является повышение качества СТС и одновременное снижение их цены. В условиях рыночной экономики потребителю предлагается обилие продукции, конкурирующей между собой. Наиболее успешно и эффективно сбывается продукция, в наибольшей степени соответствующая требованиям потребителя. При этом цена не должна превышать сумму, которую потребитель готов заплатить за эту продукцию. Фактически это означает, что цену на продукцию устанавливает сам потребитель.
В подобных условиях любое высокотехнологичное предприятие может существовать только при условии, если потребитель покупает его продукцию и платит за нее цену, обеспечивающую покрытие расходов производителя на производство СТС и получение прибыли.
Одной из основных задач технологической деятельности является повышение конкурентоспо-
собности выпускаемых СТС. Конкурентоспособность - это понятие относительное, определяющееся в процессе сравнения. В научно-технической литературе конкурентоспособность определяется как свойство объекта, характеризующее степень удовлетворения конкретной потребности по сравнению с аналогичными объектами, представленными на внешнем и внутреннем рынках.
Конкурентоспособность является целевой функцией всех видов деятельности на всех стадиях жизненного цикла, зависящей от взаимосвязанных показателей качества и экономической эффективности проектирования, производства и эксплуатации [1]. Конкурентоспособность связана с выходом на рынки, с возможностями быстрой модернизации продукции и производства, с увеличением объема производства, который расположен в знаменателе формул себестоимости при определении доли затрат на оснащение производства, переносимой на себестоимость продукции.
Конкурентоспособность СТС принимается как неформальная многофакторная оценка сбалансированных соотношений свойств, показателей качества и суммарных ресурсов на всех стадиях жизненного
цикла. Достижение сбалансированного соотношения обеспечит преимущество по сравнению с аналогами в определенном сегменте рынка, в заданном объеме выпуска и интервале времени.
Анализ деятельности промышленных предприятий показывает, что конкурентоспособность на 30 - 40 % зависит от качества выпускаемых СТС и на 10 - 15% от занимаемого положения, занимаемого предприятием на рынке. На современном этапе развития машиностроения в стадии жизненного цикла по проектированию, производству и эксплуатации СТС, учитывая возросшие требования к качеству изделий и организационно-техническому уровню производства, для оценки и обеспечения качества включается функционально-стоимостной анализ (ФСА). Первые упоминания о целях, задачах и методах функционально-стоимостного анализа появляются в специальной конструкторской и технологической литературе во второй половине прошлого века.
Функционально-стоимостной анализ представляет собой эффективный метод выявления резервов сокращения затрат, который основывается на поиске более дешевых способов выполнения главных функций (путем организационных, технических, технологических и других изменений производства) при одновременном исключении лишних функций. Конечная цель ФСА - поиск наиболее экономичных, с точки зрения потребителя и производителя, вариантов того или иного практического решения. Основными целями ФСА являются предупреждение возникновения излишних затрат на стадиях НИОКР, а также сокращение неоправданных затрат и потерь на стадиях производства и эксплуатации СТС.
Для достижения этих целей с помощью ФСА решаются следующие задачи:
• получение общей характеристики исследуемой СТС;
• подразделение функций на главные, вспомогательные и ненужные и группирование их по этим признакам;
• определение и группировка затрат в соответствии с выделенными функциями;
• снижение материало-, трудо-, энерго- и фондоемкости СТС;
• уменьшение эксплуатационных и транспортных расходов;
• рост производительности труда;
• повышение рентабельности СТС;
• расчет затрат на изготовление СТС при исключении лишних функций и использовании других технических и технологических решений;
• разработка предложений по технологическому и организационному усовершенствованию производства СТС.
Объектами ФСА являются отдельные виды СТС, технологические процессы и производство, связанное с затратами. Критериями выбора объекта служат показатели, характеризующие объем производства СТС, их себестоимость, уровень рентабельности, а также удельный вес в общем выпуске продукции в перспективе. Как показывает зарубежный опыт, каждый доллар, затраченный на проведение ФСА, дает экономию от 7 до 20 долл., в зависимости от отрасли производства и объекта исследования. Схема повышения конкурентоспособности СТС на основе ФСА производственных стадий жизненного цикла представлена на рис. 1.
Функционально-стоимостной анализ включает в себя системное исследование функций объекта в целях минимизации затрат на всех стадиях жизненного цикла, связанных с обеспечением конкурентоспособности, и расчет, направленный на оптимизацию соотношения затрат (или потребительной стоимости) и качества изготовления, функционирования и эксплуатации СТС.
С понятием качества тесно связано и понятие технического уровня продукции как относительной характеристики, основанной на сопоставлении значений показателей, определяющих техническое совершенство оцениваемой продукции, с соответствующими значениями базовых показателей.
Свойства продукции количественно оцениваются в показателях качества [2]. При этом набор показателей, отражающих те или иные свойства изделия, определяется типом изделия. Качество СТС закладывается при проектно-конструктор-ском и технологическом проектировании, обеспечивается в процессе производства, подтверждается испытаниями и поддерживается при эксплуатации, т.е. на всех стадиях жизненного цикла.
Усиление внимания к инновационным технологиям и интеллектуальному продукту требует развития средств описания и методов анализа конструктивно-технологических решений, позволяющих сравнивать и выбирать наиболее эффективные образцы по функциональным и стоимостным характеристикам на всех стадиях жизненного цикла.
В практике планирования и управления производством для обобщенной оценки эффективности продукции, выпускаемой предприятием, пользуются зависимостью между затратами всех видов ресурсов, связанных с разработкой и улучшением изделия в процессе производства, и технико-эко-
Стадии и этапы жизненного цикла
Свойства и показатели качества, затраты ресурсов
Показатели технической и экономической эффективности
Статистические данные по объектам-аналогам и нормативная база
Методы оценки технической и экономической эффективности 1 Методы повышения технико-экономической эффективности Г
Расчетно-аналитический Экспертный Имитационный Совершенствование изделия Повышение эффективности комплексных конструктивно-технологических решений Совершенствование технологической системы
Рис. 1. Схема повышения конкурентоспособности сложных технических систем на основе функционально-стоимостного анализа производственных стадий жизненного цикла
номическими результатами, получаемыми от вложения этих средств. Такая зависимость, представленная на рис. 2, называется 8-образной кривой (название объясняется тем, что при построении графика получают изогнутую линию, напоминающую латинскую букву 8).
Ресурсы
Рис. 2. Зависимость эффективности нового изделия от объемов ресурсов, затрачиваемых на его продвижение на рынке
Вначале, на этапе создания нового конкурентоспособного изделия, требуется увеличение вложений, которые до тех пор, пока изделие не выйдет на рынок, не обеспечивают эффекта (нижняя часть кривой). С момента выхода изделия на рынок начинается резкое повышение эффективности вложении ресурсов на фоне продолжающегося увеличения затрат, необходимых для совершенст-
вования изделия с целью поддержания его конкурентоспособности (средняя часть кривой). По мере продвижения на рынке, сопровождающегося инвестированием дополнительных средств в производство изделия, процесс поддержания его конкурентоспособности становится менее эффективным и все более дорогостоящим. Это предопределяет предел эффективного производства и продвижения изделия (верхняя часть кривой).
Аналогичный 8-образный характер имеет также зависимость между относительным обобщенным функционально-стоимостным показателем, характеризующим конкурентоспособность изделия (СТС), и совокупными затратами научно-технических, материально-технических, финансовых, временных и других видов ресурсов, необходимых для его создания и продвижения на рынке (рис. 3).
Возможность прогнозировать предел эффективного (рационального) вложения ресурсов в изделие для обеспечения его конкурентоспособности имеет очень большое значение, поскольку конкурентоспособность предопределяет успехи или неудачи предприятия на рынке аналогичных изделий.
Для достаточно длительного удержания позиций предприятие должно выставить на рынок продукцию, обладающую определенным «запасом конкурентоспособности», т.е. способностью под-
Совокупные вложения ресурсов
Рис. 3. Взаимосвязь показателя конкурентоспособности изделий и совокупных затрат, связанных с их разработкой и совершенствованием (кривая 1 - старое изделие; кривая 2 - новое изделие)
держания конкурентоспособности за счет функционально-стоимостного и конструктивно-технологического совершенствования в процессе производства, требующего вложения дополнительных ресурсов. При этом чрезвычайно важно определить срок истечения такого запаса, чтобы своевременно представить на рынок новое или модернизированное конкурентоспособное изделие.
Для выполнения этого условия предприятие должно знать, в каком месте 8-образной кривой для данного изделия находятся показатели конкурентоспособности, и заблаговременно начинать разработку и создание нового конкурентоспособного изделия, предусмотрев при этом дополнительные затраты всех видов необходимых ресурсов, а также изменение конъюнктуры рынка.
Опоздание с началом разработки нового или модернизации производимого изделия приведет к тому, что предприятие может утратить свое преимущество на рынке, если освоенное изделие (несмотря на вкладываемые в него ресурсы), теряющее или потерявшее конкурентоспособность, не будет заменено конкурентоспособным изделием. Поэтому, продолжая вкладывать ресурсы в поддержание конкурентоспособности изделия в эффективной фазе его производства (средняя часть 8-образной кривой), предприятие должно начинать выделение дополнительных ресурсов на создание нового изделия и критических технологий производства.
С целью оптимизации общих затрат и координации сроков предприятие может с некоторого момента на основании математического моделирования, выполненного методами функционально-
стоимостного анализа, уменьшать затраты на старое изделие, перенаправляя их на создание нового изделия. Этот момент можно определить по точке пересечения 8-образных кривых эффективности вложения ресурсов в обеспечение конкурентоспособности старого (кривая 1) и нового (кривая 2) изделий (очень важно, чтобы они пересеклись в районе верхней точки кривой 1 (см. рис. 3)).
При планировании ресурсов наукоемкого предприятия в процессе разработки технического предложения должна быть обоснована целесообразность создания нового опытного образца и дана сравнительная оценка различных решений с учетом его конструктивных и эксплуатационных параметров и параметров существующего изделия-прототипа. Основная задача эскизного проектирования - это разработка принципиальных конструкторских решений, дающих общее представление об устройстве и принципе работы опытного образца. В техническом и рабочем проектах должны быть детально проработаны конструктивно-технологические решения и определены их качественные и технико-экономические показатели. Эти объективные обстоятельства объединяют рассматриваемые стадии и оказывают существенное влияние на выбор видов норм и нормативов, методик их формирования и применения, в частности методики определения технико-экономических показателей в процессе функционально-стоимостного анализа [3].
Одним из важнейших критериев оценки применения нормативной базы трудовых затрат является степень охвата задач планирования опытно-конструкторских работ и управления ими. Для лучшего уяснения предлагаемого системного подхода к применению норм и нормативов целесообразно рассмотреть дерево-классификатор основных задач планирования работ и управления ими, которые должны решаться с помощью нормативной базы (рис. 4). Дерево-классификатор имеет три ветви:
1) прогнозирование проектных и производственных работ;
2) планирование работ и управление ими;
3) построение организационных структур управления.
В практике опытно-конструкторских организаций в основном решаются задачи, относящиеся ко второй ветви, причем результат решения задачи расчета трудоемкости проектирования и производства опытных образцов обуславливает решение всех восьми задач. В настоящее время значение
Рис. 4. Дерево классификации основных задач планирования проектных и производственных работ и управления производством
этой ветви возрастает. Она объединяет группу задач, решение которых позволяет оценивать необходимые затраты труда на выполнение работ (что в первую очередь нужно для хозрасчетных работ) по изготовлению опытных и серийных образцов, а также достаточно достоверно рассчитывать показатель нормативно чистой продукции.
Основной критерий оценки эффективности применения нормативной базы при ФСА - решение, которое является лучшим, чем решение, полученное традиционным методом нормирования. За лучшее признается то решение, которое в оптимальной степени, при допускаемых финансовых затратах, обеспечивает повышение конкурентоспособности сложной технической системы. Изготовление и испытание опытного образца является важнейшим критерием установления эффективности проекта.
Процессы изготовления, сборки и монтажа опытных образцов характеризуются повышенной неопределенностью и высокой динамичностью, в частности, из-за принципиальных конструктивно-технологических изменений, вносимых при изготовлении образцов.
При накоплении информации, несмотря на оригинальность изделий, при достаточной степени членения почти каждому конструктивно-технологическому элементу можно найти аналоги, прототипы в ранее разработанных образцах определенных классов. На рис. 5 и 6 представлены графики, характеризующие повторяемость конструктивно-технологических решений. Устанавливая различные меры близости в вычислении общности структурных конструктивно-технологических решений, можно повышать степень повторяемости, с понижением точности оценки.
Конструктивно-технологические решения для конкретных изделий создаются на базе типовых модулей, включающих в себя функциональную, конструктивную, технологическую и стоимостную составляющие. Подстановка конкретных данных в формулы может дать уточненный вариант модуля конкретного изделия.
Повторяемость конструктивно-технологических решений по агрегатам, узлам и деталям составляет: при создании новых газотурбинных двигателей - 35%, 50,% и 65%; при модернизации газотурбинных двигателей - 75%, 45% и 90%.
На различные конструктивно-технологические элементы не только в процессе проектирования, но и в ходе реализации можно накапливать определенные стоимостные характеристики: затратные, функционально-потребительские и рыночные. Этими элементами могут быть изделия и конструктивные элементы (агрегаты, узлы, детали), а также технологическое оснащение: оборудование, стенды, инструменты, приспособления и их комплектующие, для которых может указываться остаточный ресурс, остаточная стоимость и подобные стоимостные характеристики.
Рекомендации по повышению конкурентоспособности, полученные в результате функционально-стоимостного анализа, могут приводить к организационным изменениям структуры предприятия. В настоящее время обострение конкурентной борьбы на внутренних и внешних рынках вызывает глобальную реструктуризацию промышленности, выпус-
кающей наукоемкую продукцию. Нынешняя реструктуризация промышленности во всех развитых странах является самым широкомасштабным процессом за всю послевоенную историю.
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Область новых решений
ш
Область повторяемых рец
-I И I
65
90
100
Область повторяемых решений
Агрегат Узел Деталь Поверхность Элемент
поверхности
Структурные конструктивно-технологические решения
Рис. 5. Повторяемость идентичных и аналогичных конструктивно-технологических решений при создании новых сложных технических систем
Рис. 6. Повторяемость идентичных и аналогичных конструктивно-технологических решений при модернизации сложных технических систем
Реструктуризация и укрупнение предприятий характерно и для предприятий России. Эти процессы направлены на достижение качественно нового состояния предприятий, обеспечивающего не только выживание в новых экономических условиях, но и способствующего наращиванию конкурентных возможностей на международных рынках. Преимущества, получаемые предприятиями в результате реструктуризации и других организационно-технических преобразований, обеспечивают достижение следующих эффектов:
Эффект масштаба. При приобретении однопрофильных мощностей и консолидации их в своей производственной структуре предприятие
рассчитывает на рост освоенного рынка и увеличение серийности производства, а также на снижение издержек на единицу продукции и увеличение тем самым своей доли на данном рынке и, как следствие, на возрастание получаемых доходов.
Эффект синергизма во взаимодополняемых отраслях. При приобретении научно-производственных мощностей, ориентированных на использование во взаимосвязанных отраслях (например, электроника и информационные технологии для конструкторских и промышленных предприятий), расчет делается не просто на количественное наращивание, но и на качественное совершенствование консолидируемых активов. В частности, после объединения научного потенциала ранее разрозненных подразделений предприятие способно разработать критические технологии, позволяющие повысить конкурентоспособность и захватить лидирующие позиции в соответствующем секторе рынка.
Эффект диверсификации научно-промышленного потенциала и проникновения на новые рынки. Предприятие путем укрупнения и интеграции научно-производственных мощностей обеспечивает ускоренную реализацию научных проектов на новых для себя рынках. Объединение усилий и создание новых изделий или определение для освоенных изделий нового назначения - вот цель такой стратегии диверсификации.
Эффект объединенного научно-технического задела. При этом параллельно осуществляется проектирование, доводка и подготовка производства нового или модернизируемого двигателя с учетом максимального использования созданного в конструкторских бюро, научно-исследовательских лабораториях и научно-производственных подразделениях предприятий научно-технического задела. В результате обеспечивается текущая экономия на элементах постоянных издержек, сокращение накладных расходов за счет устранения параллельных структур, высвобождения территорий, распродажи инфраструктурных объектов, сокращения инвестиций в дублирующие проекты и работы.
Успешному выбору стратегий и использованию вышеперечисленных эффектов способствует применение методов и средств функционально-стоимостного анализа.
В современных экономических условиях для сложных технических изделий, имеющих длительный цикл создания (время от начала разработки до начала эксплуатации), традиционные методы и методики технико-экономического обоснования проек-
та не применимы. Это связано с тем, что, как показывает приведенный выше анализ, происходит постоянное, не поддающееся точному прогнозированию или регулированию изменение (увеличение) стоимости всех ресурсов, расходуемых на различных стадиях производственного этапа жизненного цикла изделия. Вследствие этого необходимые затраты и ожидаемый эффект, определенные в начале проекта, через несколько лет, когда будет осуществляться промышленное производство изделия, будут существенно отличаться от реально полученных. Кроме того, в условиях, когда на первый план выходит конкурентоспособность изделия, традиционные обобщенные стоимостные и производственные показатели, такие как себестоимость и трудоемкость, не могут быть основой для объективной оценки эффективности (рациональности) принимаемых конструктивно-технологических решений.
Таким образом, практическое использование анализа деятельности наукоемкого технологического предприятия позволяет обеспечивать планирование
и управление качеством не только сложных технических систем в целом, но и отдельных его элементов, определение приоритетов и оценку необходимых изменений и улучшений, оптимальное распределение средств, повышение эффективности использования ресурсов, а также реализацию мероприятий по непрерывному совершенствованию процессов управления производством и повышению конкурентоспособности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Силуянова М. В, Рождественская К.С. Современные методы технико-экономического анализа и управления производством газотурбинных двигателей. М: МАТИ. 2006.
2. Кривов Г. А., Матвиенко В. А., Резников В. А. Система управления качеством производства авиационной техники. Киев: Технжа. 2004.
3. Лиокумович Д.С., Силуянова М.В. Обеспечение принципа комплексности при проектировании сложных машиностроительных объектов с применением функционально-стоимостного анализа // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2012. Т. 8. № 1. С. 32 - 36.
Поступила 05.06 2012 г.
