CC BY
16Компетентность / Competency (Russia) 3/2022 DOI: 10.24412/1993-8780-2022-3-40-45
Принципы разработки организационно-производственной модели промышленной экосистемы
Описаны параметры организационно-производственной модели промышленной экосистемы, действующей на принципах непрерывного и сопряженного производства межорганизационного характера. На примере текстильного производства показано расширение ассортимента биополимеров, совершенствование технологий сбора и вторичной переработки отходов. УДК статьи 658.5
Л.К. Сиротина1
Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна,
канд. техн. наук, доцент, spb500@yandex.ru
1 доцент кафедры, Санкт-Петербург, Россия
Для цитирования: Сиротина Л.К. Принципы разработки организационно-производственной модели промышленной экосистемы // Компетентность / Competency (Russia). — 2022. — № 3. DOI: 10.24412/1993-8780-2022-3-40-45
ключевые слова
экологическая политика, биополимеры, отходы, интеграция, принцип непрерывности, процессный подход, цифровая платформа
овременное производственное предприятие должно проводить экологическую политику, от выполнения которой во многом зависят перспективы его устойчивого развития. Разработка и реализация направлений экологической политики относятся к системе экологического менеджмента современной организации, и прежде всего промышленного предприятия. Один из современных стандартов ESG (Environmental, Social, and Corporate Governance) по критерию фактора «E Rank» определяет рейтинг предприятия в следующих направлениях:
► внедрение ресурсосберегающих технологий, снижающих уровень загрязнения окружающей среды;
► использование вторичного сырья и биоразлагаемых материалов при производстве продукции;
► обращение с отходами, их регулярная сортировка.
Регламентация принципов эколо-гичности определяет инвестиционную привлекательность и развитие предприятия.
Предприятия текстильной отрасли относятся к категории экологически неблагополучных производств из-за высокого уровня токсичности технологических процессов, прежде всего связанных с обработкой хлопка. Согласно принятой системе оценок они негативно влияют на водную среду и обращение с отходами.
Производители натуральных волокон для нужд текстильного производства, относящиеся к агропромышленному комплексу, также неблагоприятно воздействуют на водную среду и землю. Наиболее негативное влияние на состояние атмосферы оказывают предприятия целлюлозно-бумажной и химической отрасли по производству
искусственных и синтетических материалов [1, 2].
По оценкам рейтингового агентства RAEX-Europe на начало 2022 года среди российских предприятий — поставщиков ресурсов текстильного производства критерию «E Rank» соответствовали лишь:
► производители целлюлозы АО «Се-гежский ЦБК» (41 место), АО «Архангельский ЦБК» (53 место), компания «Илим» (92 место) как возможные поставщики сырья для производства вискозы;
► производитель льна агрохолдинг «Степь» (33 место);
► производитель полимерных материалов полиамида и каучука ПАО «Сибур Холдинг» — 14 место в рейтинге [3].
Другие потенциальные поставщики в ESG-рейтинге отсутствовали, что свидетельствует о низком уровне развития инфраструктуры сырьевого рынка текстильного производства и слабой экологической политике ограниченного числа поставщиков ресурсов [4].
Цель настоящего исследования — разработать организационный механизм управления интегрированным производством замкнутого цикла в условиях реализации принципов эколо-гичности как фактора устойчивого развития.
Методология исследования
Проведены кабинетные исследования открытых источников информации с использованием аналитических методов ее обработки. Даны экспертные оценки полученных результатов. К источникам информации относятся периодические и непериодические публикации по исследуемой тематике, данные официальных сайтов предприятий, торговых марок,
Компетентность / Сотрв1впсу (Russia) 3/2022 DOl: 10.24412/1993-8780-2022-3-40-45
используемых стандартов, бизнес-сообществ.
Методологическая база исследования включает комплексный и системный подход к управлению производством, принцип преемственности и баланса мер экологической политики предприятий — участников интеграции на уровне взаимодействия, а также методы планирования ресурсов и результатов производственно-хозяйственной деятельности.
Результаты исследования
Разработка организационной модели в соответствии с поставленной целью предполагает учет перспектив развития биополимерных материалов, совершенствования технологий их искусственной обработки и использования вторичного сырья переработки бытовых и промышленных отходов. Таким образом, базовой концепцией управления производством с учетом условий защиты окружающей среды должна стать инновационная направленность предполагаемой интеграции участников технологической цепочки формирования конечного продукта.
Рассматривая категорию экологич-ности управления производством, следует различать понятия экологичности производственного процесса и эколо-гичности продукта, получаемого в результате реализации этого процесса. Не всегда уровень экологичности продукта зависит от степени экологич-ности процесса и наоборот. Однако определяющим фактором экологично-сти продукта всегда является используемое сырье. В зависимости от стадии жизненного цикла изделия формируются актуальные направления экологической политики предприятия. Так, на стадии производства текстильных изделий актуализируется внедрение ресурсосберегающих, безотходных и нетоксичных технологий, использование сырья вторичной переработки как инструмента сохранения природных ресурсов. На стадиях же эксплуатации и утилизации изделий наиболее важным становится их волокнистый
состав, отвечающий за потребительские свойства продукции, сроки и ресурсы утилизации и переработки.
Важнейшим параметром экологич-ности утилизации изделий является их биоразлагаемость. Использование натуральных волокон при производстве комплексной нити позволяет достичь соответствия требованиям стандарта ESG за счет регламентации сырьевого состава смеси в пользу содержания натуральных и искусственных волокон. Рынок первичного натурального волокна формируют предприятия растениеводства — производители хлопка, льна, конопли, крапивы и др.
Промышленное производство хлопчатобумажных нитей — одно из самых экологически неблагополучных в части потребления природных ресурсов. Обработка льна, конопли, крапивы в условиях небольших хозяйств с малыми объемами и высоким содержанием ручного труда — весьма ресурсоемкое производство. Процессы обработки характеризуются низким уровнем технологичности, но в отличие от массового производства химических волокон натуральные волокна остаются экологически чистыми в эксплуатации и биоразлагаемыми при утилизации. Развитие производства эковолокон из отходов переработки сельскохозяйственной продукции является инновационным.
Выпуск искусственного волокна вискозы относится к категории экологически неблагоприятных производств химической отрасли. Для производства волокна растительная целлюлоза проходит через процесс, в котором задействовано значительное количество химикатов, энергии и воды. Вместе с тем, вискоза — полностью разлагаемый материал, обладающий высокими гигиеническими свойствами. Источником целлюлозы для создания вискозы служит древесная масса лиственных и хвойных деревьев, а также бамбук, соя, хлопок и др.
В пяти процентах мировой одежды используются ткани из древесины. Существенной экологической проблемой, связанной с производством виско-
Компетентность / Competency (Russia) 3/2022 DOI: 10.24412/1993-8780-2022-3-40-45
справка
ПЭТ-отходы
Отходы полиэтилентерефталата (ПЭТФ, ПЭТ) представляют собой куски, обрезки, облои, а также использованные изделия из термопластика. Среди источников образования производство, связанное с изготовлением или применением ПЭТ-тары, жизнедеятельность человека. ПЭТ-отходы относятся к 5 классу опасности, то есть к безопасному. Срок их разложения в природе — до 500 лет
ESG — это стандарт, который базируется на 17 целях устойчивого развития, сформулированных и принятых Генеральной Ассамблеей ООН в 2015 году. ESG (аббревиатура от англ. Environmental Social corporate Governance — экологическое, социальное и корпоративное управление) — совокупность характеристик, позволяющих оценить социальную и экологическую ответственность бизнеса
зы, становится массовое обезлесение. Лишь очень небольшой процент древесины восстанавливается с помощью устойчивых методов ведения лесного хозяйства.
В связи с этим перспективным выглядит использование отходов переработки продуктов растениеводства в качестве сырья для изготовления вискозы. Прежде всего речь идет о применении отходов деревообработки в ходе реализации государственной политики глубокой переработки древесины.
Использование вторичного сырья в производстве одежды и текстиля может стать ключевым направлением устойчивого развития в условиях совершенствования экологической политики предприятия отрасли. Переработка старой одежды ведется современными технологиями. Серьезной экологической проблемой становится выпуск дешевой одежды с коротким жизненным циклом. Качество переработанных материалов уступает показателям сырья первичной обработки. Поэтому переработанные хлопок и шерсть входят в состав смесей при производстве волокон и композитных материалов.
Вторичная переработка шерстяных изделий — экологичное производство, характеризуемое низким потреблением водных ресурсов и низким уровнем выбросов в атмосферу.
В качестве вторичного сырья при производстве химических волокон для текстиля широко используют продукты рециклинга бытовых и промышленных отходов. Данное направление экологической политики предприятия обеспечивает значительный рост рейтинга по методологии ESG.
Вторичный полиэстер, получаемый при переработке ПЭТ-отходов, переработанный нейлон и другие синтетические полимеры не относятся к био-разлагаемым материалам и требуют дальнейшей переработки или утилизации. Однако в отличие от первичного производства их переработка не связана с вредными выбросами в атмосферу.
Регулирование производственных
процессов в соответствии с международными стандартами, устанавливающими требования к сертификации вторичного сырья и цепочке поставок, позволяет увеличить использование переработанных материалов. К ним относятся Recycled Claim Standard (RCS) и Global Recycled Standard (GRS). Стандарт GRS включает дополнительные критерии социальных и экологических требований к обработке и химических ограничений [5].
Актуальным регламентом вторичной переработки в контексте влияния на экологию является индекс устойчивости материалов Higg (MSI). С его помощью можно оценить экологическую нагрузку восстановления материалов [6, 7].
К базовым принципам организации производства в условиях обеспечения экологической устойчивости производственного процесса следует отнести следующие:
► принцип непрерывности, реализуемый за счет организации производства замкнутого цикла по всей цепочке создания продукта, ориентированного на глубокую переработку ресурсов;
► принцип пропорциональности и сопряженности, достигаемый гибким планированием объемов поставок и потребления на стыке бизнес-процессов взаимодействующих фрагментов производственного цикла;
► принцип интеграции бизнес-единиц — фрагментов производственного цикла. Реализуется путем создания общей информационной и экономической среды — инфраструктуры межорганизационного менеджмента.
Реализация указанных принципов при достижении соответствия требованиям экологического менеджмента возможна за счет создания промышленной экосистемы по ресурсному принципу как результата интеграции предприятий экономики замкнутого цикла с минимальными потерями ресурса на всех этапах производственного процесса. Интеграция осуществляется на основе зависимости от ресурсов с учетом индивидуальных интересов предприятий-участников.
Компетентность / Competency (Russia) 3/2022 DOI: 10.24412/1993-8780-2022-3-40-45
В исследовании рассматривается организация промышленной экосистемы по принципу межотраслевой кооперации и интеграции с минимальными потерями ресурса. Организационная модель интеграции (см. рисунок) отражает состав и отношения технологических фрагментов замкнутого цикла, порядок формирования продукта экосистемы, функциональную роль управляющей подсистемы и регламентов взаимодействия, регулирующую роль экологических стандартов, оперативно-контрольную роль в поддержании должного уровня согласованности посредством цифровизации бизнес-процессов кросс-функционального характера.
Продуктом экосистемы являются готовые ткани, швейные и трикотажные изделия смешанного волокнистого состава. Ресурсом экосистемы — растительные полимеры, промышленные и бытовые отходы, подлежащие переработке для нужд текстильных предприятий и предприятий экосистемы.
Ключевая задача менеджмента интеграции — организация гибкого и экономичного обмена материально-сырьевыми активами в условиях их глубокой переработки. Планово-производственная модель такой интеграции формируется за счет разработки сквозных сырьевых балансов и бюджетов по вытягивающей системе планирования.
Ядро экосистемы формируют предприятия по производству химических волокон и нитей, текстиля и одежды, а также предприятия рециклинга и переработки отходов экосистемы. Они образуют замкнутый цикл технологической цепочки по ресурсному принципу. Мусороперерабатывающие, деревообрабатывающие, сельскохозяйственные предприятия и фермерские хозяйства образуют первый сырьевой уровень экосистемы. Каждое из них передает готовый продукт во внешнюю среду, если мощности экосистемы не способны переработать тот или иной ресурс.
Целлюлозно-бумажные комбинаты и другие производители целлюлозы,
Организационная модель промышленной экосистемы [Organizational model of the industrial ecosystem]
Регламенты интеграционных процессов. Экологические стандарты
! a Es
i -о s
) со ¡^
> £ ^ оре
: _o ex
оы рм
о. со ^ о
t— о о
<D О Ф
ркро
Предприятие глубокой
переработки древесины
Сбыт i
готового g
продукта рев
1=1
Целлюлозно-
бумажный
комбинат
Предприятие растениеводства
, Сбыт
готового продукта
Мусороперерабатывающее предприятие
Сбыт з готового о продукта ыт LD отходы Отходы Сбыт готового
продукта
Сбыт
готового продукта
Сбыт_
полуфабриката: целлюлоза
Предприятие производства химического волокна и нитей
Сбыт
полуфабриката:
продукты
рециклинга
Предприятие переработки отходов
Текстильное предприятие
Текстиль
Пряжа
А А
Сбыт готового продукта
Швейное предприятие
A А
Трикотажное предприятие Сбыт готового
продукта
Комплексная цифровая платформа бизнес-процессов участников
44 АКТУАЛЬНАЯ ТЕ^^А Компетентность / Competency (Russia) 3/2022
DOI: 10.24412/1993-8780-2022-3-40-45
Статья поступила в редакцию 2.03.2022
Список литературы
1. Environmental, Social, and Governance (ESG) Criteria; https://www.investopedia.com/ terms/e/environmental-social-and-governance-esg-criteria. asp#citation-6.
2. Active Portfolios, Global Impact; https://www. trilliuminvest.com/documents/ positive-negative-screens.
3. Официальный сайт ПАО Сибур Холдинг; https://www. sibur.ru/about/products/ production/.
4. RAEX Rating Review; https://raex-rr.com/esg/ ESG_rating.
5. Official Website COATS; https://www.coats.com/ru/ Sustainability/Sustainability-Certifications/Global-Recycle-Standard.
6. Official Website Higg Index (Higg MSI); https:// howtohigg. org.
7. Sirotina L.K., Titova M.N. Planning the Production of Chemical Fibers and Threads from Secondary Raw Materials Based on Optimization of Indicators and Development of Models of Material Intensity of Production Processes. — Fibre Chem. — 2021. —
53. 208-214; https://doi. org/10.1007/s 10692-02110270-6.
8. Сиротина Л.К. Применение процессного подхода
в оперативном управлении производством // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна. Серия 1: Естественные и технические науки. — 2017. — № 4.
предприятия химической промышленности и предприятия по переработке отходов формируют второй перерабатывающий уровень экосистемы. Объем сбыта готового полуфабриката экосистемы во внешнюю среду обусловлен потребностью предприятий третьего уровня — потребителей продукта экосистемы. К ним относятся текстильные и швейные предприятия, выпускающие одежду и изделия промышленного назначения.
Описанная модель интеграции участников формируется на основе зависимости от ресурсов, изменяющихся факторов среды и взаимовыгодного сотрудничества, в результате которого достигаются необходимые показатели устойчивого развития за счет системного эффекта от реализации комплексной экологической политики и решения задач межорганизационного менеджмента.
Производственная модель выпуска нитей и пряжи может иметь вид:
В+1 = В-1 - 0-1 - о, , (1)
где В,+1 — масса выхода готового продукта на третьем уровне экосистемы;
В—1 — масса сырья на первом уровне экосистемы;
0,_1 — масса отходов сырья на первом уровне экосистемы;
0, — масса отхода полуфабриката на втором уровне экосистемы.
Производственная модель переработки отходов экосистемы может иметь вид:
,+1
Впо =10, -0?.°, (2)
,-1
где В!п'° — масса обработанных отходов экосистемы;
0гпо — масса отходов процесса переработки, подлежащих утилизации.
Целевая функция эффективного производства по критерию наилучшего уровня интенсивной нагрузки оборудования имеет вид:
B,- Mt V
Bt - Mt v в+1 - M+1,
> mm,
(3)
где М—1, М, М+1, — производственная мощность предприятий первого, второго и третьего уровней экосистемы соответственно;
В — масса выхода полуфабриката на втором уровне экосистемы.
Ограничения имеют вид:
0,-1 < а; 0{ < Ь; 0{+1 < с; 0™ < й,
где а, Ь, с, й — допустимые показатели отходов по уровням экосистемы в соответствии с ее экологической политикой и действующими регламентами.
Предлагаемая к реализации организационно-производственная модель позволит использовать процессный подход в управлении производством, что соответствует соблюдению важнейшего в организации производства принципа непрерывности [8].
В совокупности решений организации сопряженного производства можно достичь наиболее коротких производственных циклов. Механизм интеграции снабженческо-сбытовых процессов участников экосистемы решит проблему роста их деловой активности за счет ускорения оборачиваемости оборотных средств как рычага эффективности менеджмента организации.
Заключение
Соблюдение принципа эколо-гичности в управлении производственным процессом и его результатом предопределяет потенциал развития предприятия за счет обеспечения его инвестиционной привлекательности. Разработать и реализовать эффективную экологическую политику отдельного фрагмента производственного процесса технологической цепочки недостаточно для достижения высокого экологического рейтинга.
Выполнение требований экологических стандартов на межорганизационном уровне обеспечит необходимый синергетический эффект достижения экологической устойчивости за счет интеграционных процессов для минимизации и переработки отходов экосистемы. ■
Kompetentnost / Competency (Russia) 3/2022
ISSN 1993-8780. DOI: 10.24412/1993-8780-2022-3-40-45
Principles of Developing an Organizational and Production Model of an Industrial Ecosystem
L.K. Sirotina1, St. Petersburg State University of Industrial Technologies and Design, Assoc. Prof. PhD, spb500@yandex.ru
1 Associate Professor of Department, St. Petersburg, Russia
Citation: Sirotina L.K. Principles of Developing an Organizational and Production Model of an Industrial Ecosystem, Kompetentnost'/ Competency (Russia), 2022, no. 3, pp. 40-45. DOI: 10.24412/1993-8780-2022-3-40-45
key words
ecological policies, biopolymers, waste, integration, principle of continuity, process approach, digital platform
References
The research hypothesis describes the possibility of achieving compliance with the requirements of environmental standards by developing integration processes among participating enterprises to create the final product. The parameters of the organizational and production model of the industrial ecosystem implemented on the principles of the organization of continuous and coupled production of an interorganizational nature are described. The described model is formed on the basis of resources, changing environmental factors, mutually beneficial cooperation, contributes to the achievement of sustainable development goals due to the systemic effect of implementing a comprehensive environmental policy and solving inter-organizational management tasks.
On the example of textiles, the main directions for the development of the range of biopolymers, the expansion of waste collection and recycling, and the improvement of technologies for chemical and mechanical processing of natural primary and secondary polymers were formulated.
1. Environmental, Social, and Governance (ESG) Criteria; https://www.investopedia.com/ terms/e/environmental-social-and-governance-esg-criteria.asp#citation-6.
2. Active Portfolios, Global Impact; https://www.trilliuminvest.com/documents/positive-negative-screens.
3. Official Website of PJSC Sibur Holding; https://www.sibur.ru/about/products/production/.
4. RAEX Rating Review; https://raex-rr.com/esg/ESG_rating.
5. Official Website COATS.; https://www.coats.com/ru/Sustainability/Sustainability-Certifications/ Global-Recycle-Standard.
6. Official Website Higg Index (Higg MSI); https:// howtohigg.org.
7. Sirotina L.K., Titova M.N. Planning the Production of Chemical Fibers and Threads from Secondary Raw Materials Based on Optimization of Indicators and Development of Models of Material Intensity of Production Processes, Fibre Chem, 2021, no. 53, pp. 208-214; https://doi. org/10.1007/s10692-021-10270-6.
8. Sirotina L.K. Application of the Process Approach in Operational Production Management, Bulletin of the St. Petersburg State University of Technology and Design. Series 1: Natural and Technical Sciences, 2017, no. 4, pp. 137-141.
НОВАЯ КНИГА
Паньков А.Н., Прилепко М.Ю.
Испытания средств измерений вибрации в целях утверждения типа
Учебный курс по дополнительной профессиональной программе повышения квалификации. — М.: АСМС, 2021
Учебный курс предназначен для самостоятельного изучения основ вибродиагностики, характеристик и конструкции средств измерений вибрации, методов определения метрологических характеристик, этапов проведения их испытаний в целях утверждения типа. Пособие может быть рекомендовано при проведении работ по поверке, калибровке и испытаниям в целях утверждения типа средств измерений вибрации. Пособие рассчитано на квалификацию слушателей, обучающихся по программе «Вибрационный контроль, мониторинг и диагностика машинного оборудования».
По вопросам приобретения обращайтесь по адресу: Академия стандартизации, метрологии и сертификации (АСМС), 109443, Москва, Волгоградский пр-т, 90, корп. 1. Тел. / факс: 8 (499) 742 4643. Факс: 8 (499) 742 5241. E-mail: info@asms.ru
