ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ ЗА СЧЕТ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВВ УСЛОВИЯХ ЦИФРОВИЗАЦИИ Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

УДК 338

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ ЗА СЧЕТ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

В УСЛОВИЯХ ЦИФРОВИЗАЦИИ

Сунтеев Антон Николаевич, магистрант, направление подготовки 15.04.01 Машиностроение, Оренбургский государственный университет, Оренбург е-mail: SunteevAN@yandex.ru

Попова Любовь Викторовна, магистрант, направление подготовки 15.04.01 Машиностроение, Оренбургский государственный университет, Оренбург е-mail: popovalubov2003@yandex.ru

Научный руководитель: Спешилова Наталья Викторовна, доктор экономических наук, профессор, заведующий кафедрой экономической теории, региональной и отраслевой экономики, Оренбургский государственный университет, Оренбург е-mail: spfenics@yandex.ru

Аннотация. В статье представлены инструменты, направленные на повышение эффективности деятельности предприятий отечественного машиностроения за счет оптимизации производственных процессов в условиях цифровизации. Приведены примеры отечественного и зарубежного опыта в применении цифровых технологий. Актуальность исследования обусловлена тем, что деятельность машиностроительных предприятий имеет ключевое значение не только для развития экономики регионов и России в целом, но и является залогом экономической безопасности страны. Целью исследования является повышение эффективности деятельности машиностроительных предприятий в условиях цифровизации. В работе использован комплекс базовых методов исследования (наблюдение, группировка, сравнение, анализ, логическое обобщение). В ходе исследования деятельности машиностроительных предприятий были выявлены основные недостатки, на основании которых были предложены рекомендации по оптимизации производственных процессов с использованием цифровых технологий.

Ключевые слова: машиностроительные предприятия, эффективность, оптимизация, цифровизация, цифровая трансформация.

Для цитирования: Сунтеев А. Н., Попова Л. В. Повышение эффективности деятельности машиностроительного предприятия за счет оптимизации производственных процессов в условиях цифровизации // Шаг в науку. - 2021. - № 1. - С. 55-60.

INCREASING THE EFFICIENCY OF A MACHINE-BUILDING ENTERPRISE BY OPTIMIZING PRODUCTION PROCESSES IN THE CONTEXT OF DIGITALIZATION

Sunteev Anton Nikolaevich, post-graduate student, training program 15.04.01 Mechanical engineering, Orenburg State University, Orenburg e-mail: SunteevAN@yandex.ru

Popova Lyubov Viktorovna, post-graduate student, training program 15.04.01 Mechanical engineering, Orenburg

State University, Orenburg

e-mail: popovalubov2003@yandex.ru

Research advisor: Speshilova Natalya Viktorovna, Doctor of Economics, Professor, Head of the Department of Economic Theory, Regional and Sectoral Economics, Orenburg State University, Orenburg е-mail: spfenics@yandex.ru

Abstract. The article presents the tools aimed at increasing the efficiency of the enterprises of the domestic mechanical engineering by optimizing production processes in the context of digitalization. Examples of domestic andforeign experience in the use of digital technologies are given. The relevance of the study is due to the fact that the activities of machine-building enterprises are of key importance not only for the development of the economy of the regions and Russia as a whole, but also is the key to the country's economic security. The aim of the study is to increase the efficiency of the activities of machine-building enterprises in the context of digitalization. The

work used a set of basic research methods (observation, grouping, comparison, analysis, logical generalization). During the study of the activities of machine-building enterprises, the main shortcomings were identified, on the basis of which recommendations were proposed for optimizing production processes using digital technologies.

Key words: engineering enterprises, efficiency, optimization, digitalization, digital transformation.

Cite as: Sunteev, A. N., Popova, L. V. (2021) [Increasing the efficiency of a machine-building enterprise by optimizing production processes in the context of digitalization]. Shag v nauku [Step into Science]. Vol. 1, pp. 55-60.

В настоящее время в России машиностроительная продукция испытывает жесткую конкуренцию со стороны зарубежных предприятий. Конкуренция является фактором развития и роста в борьбе за свое место на рынке. В конкуренции побеждает тот, кто предлагает наилучшие условия и характеристики продукта своим потребителям. Уровень конкурентоспособности определяет исход конкурентной борьбы. Лучшие ценовые условия зависят от эффективного управления затратами и производственными процессами [3].

Тенденцией последних лет является активное внедрение и использование цифровых технологий, в том числе в промышленной сфере. В результате цифровизации процессов управления производством на предприятиях машиностроительного комплекса возможно решение ключевых задач обеспечения конкурентных преимуществ [12].

Цифровизация является современным мировым трендом развития промышленности, особенности которой заключаются в цифровом представлении информации. В нашей стране повышенный спрос на цифровые технологии связан с потребностью в увеличении объема машиностроительного производства, вкладом в структурно-инвестиционную политику, недостатком насыщенности инновационными инвестициями и отсталостью технологий. К сожалению, одной из основных проблем нашей страны остаются ограниченность модели импортозамеще-ния и поддержка экспортной модели, которая является недостаточной для развития машиностроения.

В программах по оптимизации производства России на 2020-й и последующие годы большую

нишу занимает обновление технологической базы промышленности с использованием современных и опережающих технологий, разработки инновационных продуктов, отвечающих всем современным требованиям, повышению конкурентоспособности продукции в машиностроении [8].

Машиностроительный комплекс России - один из главных фондообразующих элементов, но, к сожалению, в нем претерпевает как моральный, так и физический износ основных фондов [2].

В тяжелые времена кризиса 1990-2000 гг. было потеряно 60% от всех производственных мощностей, банкротами стали более 15 тысяч предприятий машиностроения. Рентабельность производства снижалась стремительно и за десять лет сократилась в 9 раз. Произошло снижение уровня рентабельности активов (до 2,1%) и уровня производительности труда (в 4 раза), а количество убыточных предприятий достигло 33%. Объем производства машиностроительной продукции сократился в 2,2 раза [5].

Доля машиностроительной продукции в общем объеме промышленного производства России с 1990 года по 2000 год снизилась с 30% до 14% и оставалась на этом уровне до 2012 года. Доля ВВП упала с 52% до 32%. Инвестиции в обновление основных фондов сократились в 5 раз [5]. Эти факторы значительно сказались на уровне инвестирования в машиностроительный комплекс, что повлекло за собой отставание в его развитии. Ниже представлены данные о структуре инвестиций в основной капитал по направлениям воспроизводства (см. табл. 1).

Таблица 1. Структура инвестиций в основной капитал по направлениям воспроизводства, млрд руб. (в фактически действовавших ценах)

Наименование показателя Строительство Модернизация и реконструкция Приобретение новых основных средств

2017 2018 2019 2017 2018 2019 2017 2018 2019

В процентах к итогу

Инвестиции в основной капитал - всего 100 100 100 100 100 100 100 100 100

в том числе:

жилые здания и помещения 9,7 9,5 9,6 0,3 0,6 0,5 0,5 0,3 0,4

здания (кроме жилых) 15,3 15,7 14,6 17,6 18,8 18,4 2,4 2,3 2,4

сооружения 53,9 51,1 52,2 46,9 46,4 46,8 3,5 4,3 4,3

расходы на улучшение земель 0,4 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,1 0,1 0,1

Продолжение таблицы 1

Наименование показателя Строительство Модернизация и реконструкция Приобретение новых основных средств

2017 2018 2019 2017 2018 2019 2017 2018 2019

транспортные средства 0,3 0,8 0,7 1,3 1,6 1,5 20,9 22,8 21,8

информационное, компьютерное и телекоммуникационное (ИКТ) оборудование 1,0 1,0 1,0 1,6 2,8 2,3 8,3 8,8 9,1

прочие машины и оборудование, включая хозяйственный инвентарь и другие объекты 11,4 11,8 11,7 25,4 25,9 25,8 48,7 47,1 47,4

объекты интеллектуальной собственности - 1,1 1,2 - - - 12,8 11,8 11,9

прочие 8,0 8,9 8,9 6,8 3,8 4,5 2,8 2,5 2,6

Источник: составлено авторами по данным официальной статистики Росстата 1

Из представленных данных в таблице нами был сделан акцент на раздел модернизации и реконструкции, анализ которого показал, что инвестиции в транспортные средства в 2019 году составили 1,5 % от общей доли, ИКТ оборудования - 2,3 %, прочие машины и оборудование, включая хозяйственный инвентарь и другие объекты, составляют 25,8 %. На этом основании можно сделать вывод: машины и оборудование являются более приоритетными в инвестировании машиностроения. Однако, в целом, большинство инвестиций направлено в отрасль строительства.

Такие низкие показатели свидетельствуют об устаревании технологии производства и технологического оборудования. По данным Росстата, технологии устарели на 65 % [11].

Представленные проблемы не дают отечественным машиностроительным предприятиям достигать оптимального уровня конкурентоспособности на мировом рынке (доля экспорта машиностроительной продукции в России составляет менее 5 %). Полное обновление оборудования и совершенствование технологий каждые 10 лет на 100 % является ключевым условием выпуска конкурентоспособной продукции. Россия в этом вопросе отстает от иностранных конкурентов [4].

Большая часть продуктов машиностроения в России производится на 7,5 тысячах крупных и средних предприятиях. На 2019 год в России на отрасль машиностроения приходилось всего 12 % объёма выпуска промышленности (см. табл.2)2.

Таблица 2. Доля продукции машиностроения в промышленности развитых стран мира (2019 г.)

Страна Доля машиностроения, %

Россия 12

Польша 30

Китай 50

Италия 36

Франция 39

Англия 39,5

Канада 40

США 45

Германия 55ц

Япония 59

Источник: составлено авторами по данным официальной статистики Росстата [6]

1 Россия в цифрах. 2019 : Крат. стат. сб. / Росстат - М., 2019 - 549 с.

2 Проблемы и возможности повышения эффективности машиностроительной отрасли [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://studwood.ru/1570255/ekonomika/problemy_vozmozhnosti_povysheniya_effektivnosti_mashinostroitelnoy_otrasli (дата обращения 25.11.2020).

Предприятия машиностроения во время своей деятельности сталкиваются с некоторыми серьезными проблемами [7]:

- неполная загрузка производственных мощностей;

- высокая конкуренция со стороны зарубежных предприятий, и как следствие, вытеснение отечественных производителей с внутренних рынков;

- низкая инновационная активность;

- низкая заработная плата;

- старение кадрового состава (как правило, средний возраст российских станочников в машиностроительном комплексе больше 50 лет).

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что отечественное машиностроение нуждается в оптимизации производственных процессов.

Под оптимизацией понимается процесс повышения эффективности производства за счет ликвидации имеющихся проблем. Ключевым направлением оптимизации является минимизация расходов предприятия [9].

Производственным процессом в машиностроении называют совокупность всех этапов, которые проходят полуфабрикаты на пути их превращения в готовую продукцию: металлообрабатывающие станки, литейные машины, кузнечно-прессовое оборудование, приборы и другие. Производственный процесс включает: подготовку материалов и заготовок для последующей обработки, различные виды обработки (механическую, термическую и т. д.), сборку изделий и их транспортировку, контроль качества и т. д.

Процесс оптимизация для машиностроения имеет огромные перспективы и ведет к:

- повышению конкурентоспособности продукции;

- расширению внутреннего рынка продукции машиностроения;

- модернизации производств, которые уже функционируют на инновационной основе;

- созданию новых производств, при использовании современных 1Т-технологий, компьютеризированных систем;

- развитию и совершенствованию кадрового потенциала, росту производительности труда;

- выпуску высокопроизводительного и экономичного оборудования;

- повышению инвестиционной привлекательности;

- обеспечению поддержки экспорта машиностроительной продукции в России.

Самым актуальным и перспективным направлением оптимизации процесса производства являют-

ся цифровые технологии, иными словами - цифро-визация3.

Под «цифровым производством» понимается использование технологий цифрового моделирования и проектирования изделий и производственных процессов на протяжении всего жизненного цикла. Суть заключается в создании цифровых двойников самого продукта, а также процессов его производства [10].

Перечислим самые современные на данный момент инструменты оптимизации производства в условиях цифровизации и приведем примеры их использования как в отечественном машиностроении, так и в зарубежном [1]:

1) Промышленный интернет вещей (Iiot) -представляет собой систему компьютерных сетей, которые объединены и подключены к промышленным объектам со встроенными датчиками и программным обеспечением для сбора данных и их обмена, с возможностью удаленно контролировать и управлять автоматизированным процессом без участия человека. Эта система позволяет сократить число поломок оборудования и незапланированных простоев, уйти от незапланированного техобслуживания, сократить число сбоев в управлении поставками.

К примеру, Iiot-система мониторинга промышленного оборудования «Диспетчер» стала первой стратегической инвестицией компании «Цифра» .

АИС «Диспетчер» дает возможность контролировать все производственные процессы на промышленных предприятиях в режиме реального времени. Система работает с любым оборудованием, независимо от года выпуска и страны производителя. Все данные о техническом и технологическом состоянии и степени загрузки оборудования также собираются и обрабатываются без человеческого участия. Все это делает процесс гораздо более объективным, достоверным, оперативным, исключая возможность возникновения ошибок. В ходе использования системы «Диспетчер» имеется перспектива увеличения эффективности на 20%. Таким образом, данная система - наглядный пример практического применения iot в машиностроении

АО «Ленинградское отделение Центрального научно-исследовательского технологического института (ЛО ЦНИТИ)» является ведущим отечественным разработчиком и поставщиком решений, стимулирующих к повышению эффективности на машиностроительном производстве. Их разработка - системы мониторинга промышленного оборудования «Foreman» (СМПО Foreman) - программно-аппаратный комплекс, который предназначен для

3 Что нужно знать о цифровизации промышленности [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://cnews.ru/

artides/2019-11-25_chto_nuzhno_znat_o_tsifrovizatsii_pшmysЫennosti (дата обращения 26.11.2020).

мониторинга работы различного промышленного оборудования, диспетчеризации служб цеха, циф-ровизации и эффективного роста производственных процессов, которые связаны с работой станочного парка. Это фиксирует время и длительность работы автоматически, а также время простоев, диагностирует состояние станков, собирает данные о технологических режимах (подача, обороты, нагрузка). Эта система работает более чем на 70-ти предприятиях, при этом занимая наибольшую долю рынка России.

2) Аддитивные технологии - 3Б-печать метал-лопорошковыми композициями - технологические методы производства изделий и их прототипов, основанные на формировании изделия по этапам, с добавлением материала на платформу или заготовку4.

В машиностроении 3D-печать с помощью металлов применяется для изготовления прототипов для тестирования, корпусов для приборов и компо-нентовустройств,производственной оснастки, литейных моделей и готовых к эксплуатации изделий.

Печатьметаллюш столашр—око пйитенятьт ся в транспортном машиностроении - компания «Renault Trncte» перемроеттщюнала лерснектив-ный двигатель «DTI5 Euro 6». Оптимизация и модернизация проекта двигателя уменьшила количество деталей с 841 до 641шт. и уменьшила массу с 525 до 405 килограмм5.

3) Донтлнемнан реальнтсть (VR)- пророст наложения материала, отображаемого компьютером, наоттньнею оТненты.

Представляет собой рекомендации в виде виртуальных инструкций процесса сборки узлов и комплектующих изделий. Имеет широкое применение в сборочном производстве. В машиностроении применяется на заводах «FIAT», «Boeing». Яркий тому пример - американская компания «Boeing», которая использовала дополненную реальность для соединения электронных и электрических компонентов в системе управления самолёта «Freghter 787-8»6.

Также к вышеперечисленному отнесем машинное обучение (ML), кибербезопасность, облачные вычисления, межмашинное взаимодействие, автономные роботы, блокчейн.

Приведем пример применения цифровых технологий в реальных производственных процессах машиностроения и эффект от них (см. рис. 1)

Подводя итоги, компании выбирают стратегию оптимизации производства с целью снизить издержки, оперируя при этом различными инструментами.

Конечно,желаемыере:жльтаты не всегда достижимы. Следует прибегнуть к попытке изменения пддхода, пдосшаеизщючаерприменягмыгметоды, их эффективность. Можно использовать инструменты оптимизации системно, группируя их и применяя в цессе производств . Такая стратегия позволит добиться устойчивых результатов, в том рарлеи повыштния еффективноатитщюневоди-тельности в условиях цифровизации.

Рис. 1.Схема опгамизациипроизводственныхпроцессовсиспользованием цифровыхтехнологий

Источник:составленоавторами

4 Цифровизация машиностроительного производства [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.nntu.ru/frontend/ web/ngtu/files/org_structura/instit_fakul_kaf_shkoly/ips/novye_vozmozhnosti_dlya_kazhdogo/cifrovizatsyya_mashinostr_proizv/prez_ cifrovizatsyya_mashinostr_proizv.pdf (дата обращения 26.11.2020).

5 Технологии 3D печати [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://ostec-3d.ru/ (дата обращения 26.11.2020).

6 Сборка деталей для самолёта Boeing с помощью дополненной реальности [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https:// arvar.org/cases/boeing/ (дата обращения 26.11.2020).

Эксперты Бостонской консалтинговой группы пришли к такому выводу в процессе изучения практического опыта работы многих компаний в машиностроении, в том числе российских. Оптимизация путем использования различных программ, осуществления разного рода мероприятий проводят практически все промышленные предприятия и множество из их числа добились отличных результатов - улучшили продукцию и ее качество, снизили затраты, сократили цикл поставки, смогли повысить мотивацию персонала.

Таким образом, на основании изученного материала можно сделать вывод, что оптимизация производственных процессов повысит эффективность деятельности машиностроительного предприятия. Для повышения эффективности деятельности машиностроительных предприятий необходимо оптимизировать процесс заготовки деталей, систему логистики, а также автоматизировать систему контроля на всех стадиях производства. Цифро-

визация, выбранная в качестве основного направления оптимизации производственных процессов, даст положительные результаты. В частности, замена механической обработки деталей на 3D-печать обеспечит снижение материальных затрат, так как в процессе механической обработки образовывается много вторичных отходов в виде металлической стружки. Цифровое моделирование деталей и процессов сборки на этапе проектирования обеспечит высокую экономию затрат, снижение рисков и выработки оптимальной технологии производства.

Проведенный анализ и полученные результаты в представленной работе дал нам общее представление о значимости цифровых технологий в оптимизации производственных процессов машиностроительных предприятий. Дальнейшие исследования будут направлены на исследование опыта применения цифровых технологий на машиностроительных предприятиях, принадлежащих одному направлению, с целью оценки их эффективности.

Литература

1. Бабкин А. В. Формирование цифровой экономики и промышленности: новые вызовы : монография / А. В. Бабкин - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2018. - 660 с.

2. Борисов В. Н., Почукаева О. В. Современные проблемы повышения эффективности развития машиностроения // Научные труды: Институт народнохозяйственного прогнозирования РАН. - 2017. -№ 15. - С. 170-184.

3. Глазов M. M., Черникова С. Ю. Управление затратами: новые подходы: монография / M. M. Глазов, С. Ю. Черникова - СПб.: РГГМУ, 2009. - 169 с.

4. Ильина Л. А. Проблемы инновационного развития организаций топливно-энергетического комплекса // Российский экономический интернет-журнал. - 2019. - № 4. - С. 64.

5. Спешилова Н. В., Андриенко Д. А., Рахматуллин Р. Р., Спешилов Е. А. Тенденции развития экономики России на фоне общемировых трендов в условиях четвертой промышленной революции // Вестник Евразийской науки.- 2018. - № 6, Том 10. [Электронный ресурс]. - URL: https://esj.today/PDF/39ECVN618. pdf. (дата обращения 25.11.2020).

6. Спешилова Н. В., Синицын С. О. Повышение эффективности функционирования промышленных предприятий в условиях цифровой экономики // Materials of the XV International scientific and practical Conference. - 2019. - С. 46-52.

7. Сунтеев А. Н. Технология исследования элементов себестоимости продукции машиностроительных предприятий // Экономика и менеджмент систем управления. - 2019. - № 1 (31). - С. 73-79.

8. Тихонов В. С. Особенности цифрового управления инновационными проектами // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Экономические науки. - 2019. - Т. 12. № 1. - С. 33-42.

9. Уварова Г. Оптимизация производства: проблемы и подходы [Электронный ресурс]. - URL: https:// www.eg-online.ru/article/280930/ (дата обращения 25.11.2020).

10. Чичева Д. С., Сунтеев А. Н. Роль «Цифровых двойников» в нефтехимической отрасли. // Актуальные проблемы и тенденции развития современной экономики: сборник трудов международной научно-практической конференции (Самара, 16-17 ноября 2020 г.) - Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2020 - С. 248-252.

11. Shepel V. N., Speshilova N. V., Kitaeva M. V. Technology Of Management Decision-Making At Industrial Enterprises In The Digital Economy // International Scientific Conference «Global Challenges and Prospects of the Modern Economic Development» (Samara, Russia 06 - 08 December 2018). - The European Proceedings of Social & Behavioural Sciences EpSBS - VOLUME LVII - GCPMED 2018. - Р. 1520-1531.

12. Sunteev A., Tikhonov V. Statistical analysis of costs and prospects of digitalization of russian mechanical engineering // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2019. - С. 012095.

Статья поступила в редакцию: 24.12.2020; принята в печать: 22.03.2021.

Авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.