CC BY
9
Г. Э. Ганина, А. В. Мухин, Ю. А. Островский, А. П. Яковлева
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ ПРИ ПЕРЕХОДЕ К ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СПЕЦИАЛИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА
Аннотация
Одной из главных проблем в жизнедеятельности человека в настоящее время становится ресурсосбережение. В условиях предметной специализации производства ускорение смены продукции приводит к тому, что промышленные предприятия требуют дополнительных ресурсов для переоснащения производства в темпе обновления продукции. Это становится фактором, «угрожающим» стабильному, устойчивому развитию промышленного производства. Научное направление «бережливое производство», применяемое в практике действующего предметно специализированного предприятия, не может справиться с задачей ресурсосбережения в этих условиях. Предлагается организация предприятий переменной структуры («виртуальных предприятий») на базе перманентно-изменяющейся матрицы (ПИМ-структуры) по принципу объединения технологически специализированных производств. Продукты технологически специализированного производства производятся в рамках центров технологической компетенции (ЦТК), которые являются столбцами матрицы ПИМ-структуры. Показано, что при изменении запроса на потребляемую продукцию объем затрачиваемых ресурсов технологически специализированного производства остается неизменным, что является главным преимуществом технологической специализации в виде ПИМ-структуры по сравнению с предметной специализацией производства.
Ключевые слова
Разнообразие продуктов, жизненный цикл продукта, ресурсосбережение, предметная специализация производства, технологическая специализация производства.
G. E. Ganina, A. V. Mukhin, Yu. A. Ostrovskiy, A. P. Yakovleva
SOLUTION TO PROBLEM OF ENERGY SAVING IN MANUFACTURING INDUSTRY
Annotation
One of the main problems in human life is now becoming resource-saving. In terms of subject specialization of production, acceleration of product change leads to the fact that industrial enterprises require additional resources for re-equipment of production at the rate of product renewal. This becomes a factor «threatening» stable, sustainable development of industrial production. Scientific direction «lean production», used in practice of operating a specialized enterprise, cannot cope with the problem of resource saving in these conditions. It is proposed to organize the enterprises of variable structure («virtual enterprises») on the basis of permanent-changing matrix (PCM-structure) on principle of combining technologically specialized industries. Products of technologically specialized production are produced within the centers of technological competence (CTC), which are columns of the matrix of PCM structure. It is shown that when request for consumed products is changed, the amount of resources spent on technologically specialized production remains unchanged, which is the main advantage of technological specialization in form of PСM structure compared to subject specialization of production.
Keywords
Variety of products, product life cycle, resource saving, subject specialization of production, technological specialization of production.
Введение
Ресурсосбережение в настоящее время становится едва ли не главной проблемой в жизнедеятельности человека. Несмотря на то что в обществе существует единство взглядов на остроту этой проблемы, на сегодняшний день отсутствует универсальный инструментарий для её решения. Ввиду многогранности этой проблемы приходится искать решение ресурсосбережения на разных стратах, включая страты идеологического, политического и экономического характера.
В статье рассматривается решение проблемы сбережения ресурсов на уровне промышленного производства, где тоже много подходов и взглядов.
Известны различные точки зрения на достоинства и недостатки предметной и технологической специализации производства. В ходе многолетней работы в МГТУ им. Н. Э. Баумана накоплено много аргументов в пользу технологической специализации производства. Выяснилось, в частности, что технологическая специализация производства в форме перманентно-изменяющейся матрицы (ПИМ-структура) в определенных условиях оказывается весьма плодотворной с точки зрения сбережения ресурсов в производстве. Этот подход представлен в различных трудах, например, в [1]. Так как описываемое новшество в производстве (ПИМ-структура) становится основой в ресурсосбережении, и соответствующая методика универсальна, то производство, основанное на этом новшестве, становится подлинно инновационным, имея в виду, что подлинно инновационным нужно считать производство, где новшества приносят значимый эффект в ресурсосбережении.
Благодаря огромной значимости проблемы сбережения ресурсов появились направления в науке и практике, посвященные этой проблеме, претендующие не только на главенствующую роль, но и на название определенного
«бренда» чуть ли не в форме промышленной идеологии. Например, на такую роль претендует направление под названием «бережливое производство».
Возникнув на базе обобщения работы фирмы Тойота, где авторы подробно и доходчиво объяснили суть сформулированного ими подхода, «бережливое производство» стало чуть ли не единственной методикой построения производства, отвечающего критерию ресурсосбережения. Не умаляя достоинств этого подхода, нужно всё же отметить, что такой подход не только не может быть единственным, но может ввести в заблуждение техническую (производственную) общественность. Дело в том, что сбережение различного рода ресурсов по упомянутой методике производится в уже спроектированном и организованном производстве на базе предметной специализации. Нетрудно предположить, что при переходе к новому типу продукции в предметно-специализированном производстве нужно отказаться от имеющегося оборудования, технологий, организации и приступить к освоению новых ресурсов для выпуска новой продукции. В этих условиях термин «бережливое производство» теряет свой смысл. На практике это означает, что в условиях быстро изменяющегося предмета производства нужно искать новую парадигму для построения универсальной модели ресурсосбережения. На наш взгляд, такой парадигмой может быть ориентация ресурсосбережения на технологическую специализацию производства.
Материалы и методы
Решение проблемы сбережения ресурсов условно делится на два направления [2]:
- поиск путей снижения разного рода потребностей;
- поиск путей сбережения ресурсов при изготовлении продуктов, удовлетворяющих имеющиеся потребности.
Первое направление относится к числу философских, мировоззренческих задач и потому в настоящей статье не
рассматривается. Второе направление более конкретно, но при этом не менее проблематично. Тем не менее за многие годы промышленного производства общество накопило определенные приемы решения этой проблемы.
Основным свойством всех методик является подход, основанный на сбережении всех ресурсов в производстве, с использованием такого «мерила» ресурсов, как их «ёмкость». Считается, что в производстве всеми способами нужно снижать трудоемкость, материалоемкость, энергоемкость и производные от них «ёмкости». В плановой экономике Советского Союза каждое предприятие имело планы по снижению подобных показателей [3].
В «рыночной» экономике предприятия перестали пользоваться такими планами по снижению расхода ресурсов, но на смену им пришли заимствованные извне методики сбережения ресурсов. Примером здесь может служить так называемая «методика бережливого производства» [4], хотя по сути своей она мало отличается от методик «отечественного изготовления» [3].
Методики [3, 4] играли и играют важную роль в ресурсосбережении. Они играют и «утилитарную» роль в сбережении ресурсов и воспитательную роль в поведении конструкторов, технологов, экономистов и других специалистов производства. Однако возникают ситуации производственного характера, когда подобные методики становятся не только малоэффективными, но и «вредными», так как внушают обществу надежду на решение проблемы ресурсосбережения, но таковыми на самом деле не являются. При этом приходится тратить драгоценное время на продолжение следования этой политике, усугубляя проблему чрезмерного расхода разного
рода ресурсов. О каких ситуациях производственного характера идет речь? Речь идет о наступлении ситуаций в производстве, связанных с тенденцией быстрой смены номенклатуры выпускаемой продукции. Другое название этой ситуации связывают с термином «жизненный цикл продукта».
Результаты
Тенденция последних лет связана с неуклонным уменьшением «жизненного цикла продукта», и эта тенденция продолжает «набирать силу».
В условиях предметной специализации производства ускорение смены продукции приводит к тому, что промышленные предприятия требуют дополнительных ресурсов для переоснащения производства в темпе обновления продукции, что становится фактором, «угрожающим» стабильному, устойчивому развитию промышленного производства.
Так как набор действий, связанных с переоснащением производства, предопределен опытом и зафиксирован в соответствующих нормативных документах [5], остается посмотреть, как подобная методология переоснащения предметно специализированного производства выглядит в модели трансформации ресурсов с учетом динамики изменения потребных продуктов. Изобразим подобную модель в упрощенном виде на рисунке 1, где представлена зависимость расходования ресурсов от времени Я^) в динамически изменяющемся производстве.
Упрощенная модель трансформации затрат ресурсов при изменении жизненного цикла изделий и необходимости переоснащения предметно специализированного производства показывает неизбежно катастрофический рост расхода ресурсов.
Я7 — начальные расходуемые ресурсы при производстве 7-го продукта:
1 — кривые планового снижения затрат при производстве продукта;
2 — дополнительные затраты на оснащение производства при переходе к новому продукту; ¿7+1 ... (7 — жизненные циклы изделий.
Рисунок 1 — Изменение затрат ресурсов в динамически трансформируемом
производстве
Можно сформулировать следующее утверждение: «в условиях непрерывно и объективно уменьшающегося жизненного цикла изделия (продукта производства) при любых значениях расхода ресурсов на его изготовление и затрат на переоснащение предметно специализированного производства наблюдается «катастрофический» рост затрат ресурсов». В соответствии с этим утверждением напрашивается объективный вывод о необходимости отказа от предметной специализации производства и перехода к технологической его специализации.
Обсуждение
Достоинства технологически специализированного производства в общетеоретическом плане подробно рассмотрены в [6]. Вместе с тем следует признать, что имеются обстоятельства и методического, и практического плана, которые «тормозят» широкое внедрение этой формы организации производства. Очевидно, требуются дальнейшие шаги и усилия по пропаганде этой формы ор-
ганизации производства. Исследования показывают, что технологическая специализация производства может сыграть определяющую роль и в проблеме ресурсосбережения. Попытаемся показать это с помощью определенной модели, включающей в свою структуру такой важный показатель, как разнообразие продукции. На доминировании показателя разнообразия в проблеме ресурсосбережения настаивают многие исследователи [2, 7, 8].
С фактором разнообразия естественным образом связано и такое понятие, как жизненный цикл изделия. Уменьшение жизненного цикла изделия неизбежно ведёт к увеличению разнообразия сменяемой друг друга продукции.
На рисунке 1 в наглядной форме представлено, как уменьшение жизненного цикла изделия «катастрофически» сказывается на росте расхода ресурсов.
Самым важным обстоятельством здесь является не первоначальный объ-
ем потребляемых ресурсов, а стремительный рост их с течением времени. Практически мы имеем дело с проблемой не ресурсосбережения, а проблемой нарастания расхода ресурсов. Напомним еще раз, что это касается организации промышленного производства в форме предметной специализации.
Решить проблему ресурсосбережения кардинально поможет переход к технологической специализации. При этом речь идет не об участии технологически специализированных участков и цехов в рамках предметно специализированных производств, а об организации предприятий переменной структуры («виртуальных предприятий») на базе ПИМ-структур [6].
Было уже упомянуто, что проблема ресурсосбережения настолько глобальна, что необходимо «вычленять» её отдельные части, вводя определенные ограничения, строя подходящие модели. Для начала нужно определиться с тем, на каком «проблемном поле» будем сравнивать предметную и технологическую специализацию производства.
На рисунке 1 изображена кривая «катастрофического» роста затрат ресурсов при уменьшении жизненного цикла изделий. Если представить, что одновременно все пользователи продуктов производства обращаются к предметам потребления с уменьшающимся жизненным циклом, то становится очевидным, что мы будем иметь дело с самой неблагоприятной ситуацией расхода ресурсов. Эту ситуацию и следует рассматривать в качестве базовой в вопросе сравнения предметной и технологической специализации производства. Другими словами, надо рассмотреть ситуацию с расходом ресурсов, если продукты потребления помещены в производственную среду технологически специализированного производства.
Уточним, какими отличительными и общими свойствами обладают предметы потребления — продукты технологически специализированного производства. Общее для всех таких продуктов свойство заключается в том, что все они произведены в рамках так называемых центров технологической компетенции (ЦТК), располагающихся в виде столбцов матрицы ПИМ-структуры.
Логической формулой, описывающей продукты, является:
ЦТК(х), (1)
где ЦТК — предикатный символ, обозначающий свойство всех Х; Х — множество предметов, изготовленное в системе ЦТК.
Разнообразие предметов, входящих в множество Х, не является препятствием для выбора необходимого, исходя из потребности. Проблема, однако, заключается в том, что нужно определиться, с каким типом поведения потребителя связан рост расхода ресурсов.
Специалисты в области психологии поведения [2] определяют, по крайней мере, три типа поведения: аффективный (основан на эмоциях); когнитивный (основан на «разумных» ситуациях); мотивационно-волевой (основан на желаниях). Считается, что в такой «мозаике» трудно предугадать поведение потребителя; поэтому приходят к выводу, что выбор потребительского продукта логичнее всего представить в виде равновероятной ситуации. Опираясь на эти предпосылки, будем строить модель взаимодействия потребителя с множеством продуктов, которые предстоит выбирать.
Для наглядности рассмотрим в качестве примера упрощенную модель взаимодействия потребителей и производственной технологически специализированной базы (рис. 2).
А, В, С, D — потребители продукции;
а, Ь, с , d — продукция, удовлетворяющая потребностям.
Рисунок 2 — Модель взаимодействия потребителя, продукта и ЦТК
На рисунке 2 динамика потребностей изображена в виде «вращающего» наружного круга, условно разделенного на секторы А, Б, С, Б.
На первом шаге удовлетворение потребностей определяется в виде соотношения: (А, а); (В, Ь); (С, с); (Б, d). На втором шаге изменяются потребности у всех потребителей, поэтому и соотношения их с продукцией переходит в состояние (А, ь); (В, с); (С, d); (Б, а). На 3-м и 4-м шаге подобные соотношения приобретают соответственно вид: (А, с); (В, d); (С, а); (Б, Ь) и (А, d); (В, а); (С, Ь); (Б, с). Обратим внимание на то, что при любом изменении потребности у потребителя постоянным остается взаимодействие ЦТК и множества продукции. Это означает, что при изменении запроса на потребляемую продукцию объем затрачиваемых ресурсов остается неизменным. В этом и состоит главное преимущество технологической специализации в виде ПИМ-структуры по сравнению с предметной специализацией производства.
На рисунке 2 представлена упрощенная модель, для которой приняты определенные допущения в виде синхронного изменения потребностей.
В реальных условиях для большого количества потребностей и, соответственно, продуктов характер модели не изменится, но приобретет вероятностный смысл, и реальная картина, в отличие от рисунка 2, будет представлять
математические ожидания соотношений. Однако в целом это не изменяет оценки эффекта ресурсосбережения от внедрения технологической специализации производства, которую можно сформулировать в виде следующего утверждения:
«Если существует множество разнообразных продуктов, изготавливаемых в рамках одного ЦТК, и выбор по определению равновероятен, то при любой скорости одновременного перехода всех потребностей суммарные затраты ресурсов остаются постоянными». Другими словами, при технологически специализированном производстве при любом разнообразии предметов, входящих в Х (см. (1)), и при любой скорости перехода от одного потребляемого предмета к другому расход ресурсов остается постоянным.
Выводы
Тенденция уменьшения жизненного цикла изделий становится господствующей практически во всех отраслях машиностроения. При этом основным недостатком предметной специализации производства являются «катастрофически» увеличивающиеся расходы ресурсов из-за неизбежного переоснащения производства. Переход от предметной специализации производства к технологической в форме ПИМ-структуры в значительной степени ослабляет эту «катастрофу». Эффективность такого перехода могут ощутить все отрасли машиностроения.
Библиографический список
1. Мухин, А. В., Ганина, Г. Э., Островский, Ю. А. Конкуренция в производственной среде: борьба или соревнование // Инновации в менеджменте. — 2015. — № 1 (3). — С. 56-65.
2. Посыпанова, О. С. Экономическая психология: психологические аспекты поведения потребителей : моногр. — Калуга : Изд-во КГУ им. К. Э. Циолковского, 2012.
3. Пименов, В. В. Эффективность производственных систем // Энциклопедия. Машиностроение. Технологическая подготовка производства. Проектирование и обеспечение деятельности предприятия. Т. Ш-1 / под общ. ред. А. В. Мухина. — М. : Машиностроение, 2005.
4. Сигео Синго. Изучение производственной системы Тойоты с точки зрения организации производства. — М. : Институт комплексных стратегических исследований, 2006.
5. Управление переходными процессами на предприятиях машиностроения / Б. П. Ломоносов. — М. : Машиностроение, 1995.
6. Мухин, А. В., Ганина, Г. Э., Островский, Ю. А., Яковлева, А. П. Специализация предприятия как фактор его успешного функционирования и развития // Главный инженер. Управление промышленным производством — 2017. — № 1. — С. 32-40.
7. Дейнека, О. С. Экономическая технология : учеб. пособие. — СПб. : Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2000.
8. Фоломеева, Т. В., Мельникова, О. Т., Ширков, Ю. Э. Потребительское поведение: теория и действительность // Социальная психология. Хрестоматия. — 2-е изд., испр. и доп. / под ред. Е. Белинской, О. Тихомандрицкой. — М. : Аспект Пресс М, 2012. — С. 435-442.
Bibliographic list
1. Mukhin, A. V., Ganina, G. E., Os-trovskiy, Yu. A. Competition in production environment: struggle or competition // Innovation management 2015. — № 1 (3). — P. 56-65.
2. Posypanova, O. S. Economic psychology: psychological aspects of consumer behavior : monogr. — Kaluga : Publishing house of KSU named by K. E. Tsiol-kovskiy, 2012.
3. Pimenov, V. V. Efficiency of production systems / Encyclopedia. Engineering. Technological preparation of production. Design and maintenance of enterprise. Vol. III-1 / ed. by A. Mukhin. — M. : Engineering, 2005.
4. Shigeo Shingo. Study of Toyota production system from the point of view of organization of production. — M. : Institute of complex strategic studies, 2006.
5. Transition management at machine-building enterprises / B. P. Lomono-sov. — M. : Machine Building, 1995.
6. Mukhin, A. V., Ganina, G. E., Os-trovskiy, Yu. A., Yakovleva, A. P. Specialization of enterprises as a factor of its successful functioning and development // Chief engineer. Industrial production management — 2017. — № 1. — P. 32-40.
7. Deineka, O. S. Economic technology : Study guide. — SPb. : St. Petersburg University publishing house, 2000.
8. Folomeeva, T. V., Melnikova, O. T., Shirkov, Yu. C., Consumer behavior: theory and reality // Social psychology. Reader. — 2nd ed., corr. and suppl. / ed. by E. Belinskaya, O. Tikhomandrits-kaya. — M. : Aspect Press M, 2012. — P. 435-442.
