как средство повышения конкурентоспособности машиностроительной продукции

 

Одним из важных потребительских параметров сложного наукоемкого изделия, характеризующим его качество является величина затрат на поддержку жизненного цикла. Эти затраты складываются из затрат на разработку и производство изделия, а также затрат на ввод изделия в действие, эксплуатацию, поддержание его в работоспособном состоянии и утилизацию по истечении срока службы. Для сложного изделия (например, оборонной системы: летательного аппарата, корабля, ракетной установки, танка и т.п.), имеющего длительный срок использования (10-20 лет), затраты, возникающие на постпроизводственных стадиях ЖЦ и связанные с поддержанием изделия в работоспособном состоянии (состоянии готовности к использованию), могут быть равны или даже превышать затраты на приобретение. В таблице 1 приведено среднее соотношение стоимости этапов жизненного цикла сложного наукоемкого образца машиностроительной продукции.

 

Стадия жизненного цикла Доля затрат от общей стоимости жизненного цикла продукции, %
1. Обоснование разработки
2. Разработка (проектирование)
3. Изготовление (производство)
4. Эксплуатация (включая ремонт и утилизацию)

Сокращение затрат на поддержку ЖЦ изделия - одна из целей внедрения концепции и стратегии CALS (Continuous Acquisition and Life Cycle Support). Русскоязычное наименование этой концепции и стратегии - ИПИ (Информационная Поддержка жизненного цикла Изделий).

Комплекс управленческих процессов и процедур, направленных на сокращение затрат на постпроизводственных стадиях ЖЦ, именуемых иногда «затратами на владение», объединяется понятием ИЛП – интегрированной логистической поддержки (Integrated Logistic Support).

Это понятие относится к числу базовых инвариантных понятий ИПИ. Ни одна информационная система не может быть отнесена к классу ИПИ, если в ней не реализована в той или иной мере компонента ИЛП. С другой стороны, содержание процессов и состав задач ИЛП практически не зависят от предметной области.

До недавнего времени в России проблеме ИЛП не уделялось должного внимания, что привело к существенному отставанию отечественной промышленности в этом направлении. Сегодня эта проблема приобрела особую актуальность в связи с возрастающим стремлением отечественных предприятий (в первую очередь предприятий оборонного комплекса) выйти на международные рынки.

Иностранные заказчики оборонных систем предъявляют к российским изделиям те же требования, что и к аналогичным изделиям зарубежных фирм. В этой связи проблема организации ИЛП для изделий российских предприятий переходит в разряд первоочередных, поскольку от ее решения в значительной мере зависит конкурентоспособность отечественной наукоемкой продукции на мировых рынках.

Значима эта проблема и для изделий, реализуемых на внутреннем рынке, поскольку ее решение позволит минимизировать затраты на поддержку постпроизводственных стадий ЖЦ оборонных систем, направив высвобожденные средства на другие нужды.

Последнее десятилетие ХХ века характеризуется широкой компьютеризацией всех видов деятельности человечества: от традиционных интеллектуальных задач научного характера до автоматизации производственной, торговой, коммерческой, банковской и других видов деятельности.

Этой всеобщей тенденции способствовали такие факторы, как появление и массовое применение персональных компьютеров, а также средств телекоммуникаций и вычислительных сетей, в том числе Интернет. Эти факторы сделали актуальной проблему развития и эффективного использования информационных ресурсов – локальных, общенациональных и даже глобальных. Уже в 80-ые годы было осознано, что информационные ресурсы любой страны по стоимости соизмеримы и, быть может, превосходят стоимость природных, в том числе энергетических ресурсов. Стало ясно, что устоять в конкурентной борьбе смогут только те предприятия, которые будут применять в своей деятельности современные информационные технологии (ИТ). Именно ИТ, наряду с прогрессивными технологиями материального производства, позволяют существенно повысить производительность труда и качество выпускаемой продукции одновременно со значительным сокращением сроков постановки на производство изделий, отвечающих запросам и ожиданиям потребителей.

Однако в тот же период было осознано, что частичная, фрагментарная компьютеризация отдельных видов производственной деятельности, будучи делом дорогостоящим, не оправдывает возлагающихся на нее надежд. Это связано с тем, что первые реализации ИТ представляли собой попытки внедрения качественно новых средств в традиционную технологическую среду.

Эти попытки либо полностью отторгались, либо "адаптировались" к этой среде таким образом, что эффект от их использования был невелик.

Примерами таких попыток могут служить:

- многочисленные АСУ, роль которых сводилась к автоматизации простейших учетных и отчетных функций;

- конструкторские САПР (CAD – Computer Aided Design), заменявшие чертежную доску и кульман экраном дисплея;

- технологические САПР (CAM - Computer Aided Manufacturing), облегчавшие подготовку технологической документации и управляющих программ для станков с ЧПУ;

- автоматизированные системы инженерных расчетов (CAE - Computer Aided Engineering) и т.д.

Все эти средства создавались на различных вычислительных платформах, в различных языковых средах и, как правило, были несовместимы между собой, что предопределяло их автономное использование с необходимостью многократной перекодировки подчас одной и той же информации для ввода ее в ту или иную систему. Помимо резкого возрастания объемов рутинного труда, это приводило к многочисленным ошибкам и, как следствие, к снижению эффективности систем.

Вместе с тем, опыт, накапливавшийся в процессе создания и разработки автономных систем, оказался полезным: он позволил осознать необходимость интеграции систем, реализующих различные ИТ, в единый комплекс, который в отечественной технической литературе получил название ИАСУ – Интегрированная Автоматизированная Система Управления, а в англоязычной литературе – СIM (Computer Integrated Manufacturing).

Первоначально появление и внедрение ИАСУ (СIM) однозначно связывалось с высокоавтоматизированными производственными комплексами типа гибких автоматизированных производств и даже полностью автоматизированных предприятий. Однако дальнейшее развитие показало целесообразность внедрения ИАСУ на предприятиях с умеренным уровнем автоматизации технологических процессов. Существенным оказалось создание в рамках предприятия единого информационного пространства или интегрированной информационной среды (ИИС), охватывающей все этапы жизненного цикла (ЖЦ) выпускаемой этим предприятием продукции.

Именно идея ИИС и информационной интеграции стадий ЖЦ стала базовой при выработке подхода, получившего в США название CALS (Continuous Acquisition and Life cycle Support – непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла). Инициатором этого подхода и доведения его до уровня международных стандартов стало военное министерство США в связи с необходимостью повышения эффективности управления и сокращения затрат на информационное взаимодействие между государственными учреждениями и коммерческими предприятиями при поставках и в ходе последующей эксплуатации вооружений и военной техники. В настоящее время идея CALS сформировалась в целое направление в области ИТ и оформилась в виде серии международных стандартов ISO.

return false">ссылка скрыта

Доказав свою эффективность, концепция и идеология CALS перестала быть прерогативой военных ведомств и начала активно применяться в промышленности, строительстве, на транспорте и в других отраслях экономики. В последние годы CALS активно развивается в промышленности России.

Обобщая сведения, почерпнутые из различных источников, можно предложить следующее определение CALS:

CALS – концепция, объединяющая принципы и технологии информационной поддержки жизненного цикла продукции на всех его стадиях, основанная на использовании интегрированной информационной среды, обеспечивающая единообразные способы управления процессами и взаимодействия всех участников этого цикла: заказчиков продукции (включая государственные учреждения и ведомства), поставщиков (производителей) продукции, эксплуатационного и ремонтного персонала, реализованная в соответствии с требованиями системы международных стандартов, регламентирующих правила указанного взаимодействия преимущественно посредством электронного обмена данными.

В соответствии с этим определением ИИС должна содержать доступные (в соответствии с установленными регламентами) всем участникам ЖЦ данные, во всех деталях описывающие продукцию (изделия), выпускающее эту продукцию предприятие и протекающие в нем организационно-деловые и технологические процессы (бизнес-процессы). В последние годы методы и идеи CALS и основанные на них ИТ (CALS-технологии) находят применение и в России, в первую очередь на предприятиях оборонного комплекса, поставляющих на внешний рынок наукоемкую продукцию.

За время своего существования и применения расшифровка аббревиатуры CALS претерпела ряд изменений. В момент возникновения идеи и в первоначальный период ее становления эта расшифровка выглядела так:

Computer aided Logistic Support – компьютерная поддержка поставок и логистики. Акцент здесь делается на применении компьютеров для управления процессами поставок, транспортировки и эксплуатации (в аспекте обеспечения запчастями, расходными материалами и т.д.) продукции.

С течением времени, когда применение компьютеров перестало быть экзотикой, понятие трансформировалось и приобрело следующий вид:

Continuous Acquisition and Life cycle Support – непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла. Здесь акцент смещен, во-первых, в сторону непрерывности взаимодействия заказчика и поставщика в ходе процессов поставки продукции, а во-вторых – в сторону охвата всего ее ЖЦ.

По умолчанию предполагается, что речь идет о сложной наукоемкой продукции, которая требует создания, преобразования и передачи между различными участниками ЖЦ больших объемов технической информации.

В последнее время появилась еще одна трактовка понятия CALS: Commerce At Light Speed – высокоскоростная коммерция (быстрая коммерция). Эта трактовка связана с постоянно расширяющейся сферой применения так называемого электронного бизнеса (e-business) или электронной коммерции (e-commerce), суть которых состоит в том, что коммерческие сделки заключаются посредством таких средств, как глобальная сеть Интернет. В ходе этих сделок стороны обмениваются необходимыми данными (подчас весьма значительного объема) в электронном безбумажном виде, при необходимости скрепляя эти данные электронными цифровыми подписями (ЭЦП), имеющими такой же юридический статус, как и обычная собственноручная подпись. Электронный обмен данными происходит, естественно, в высоком темпе, невозможном при традиционных способах общения между партнерами. Это и определило появление упомянутой выше трактовки термина CALS.

Одним из видов электронного бизнеса стали виртуальные предприятия (ВП) - новая организационная форма выполнения масштабных наукоемких проектов, связанных с разработкой, производством и эксплуатацией сложной продукции. ВП создается посредством объединения на контрактной основе предприятий и организаций, участвующих в ЖЦ продукции и связанных общими бизнес-процессами. Информационное взаимодействие участников ВП осуществляется на основе общих хранилищ данных через общую корпоративную или глобальную компьютерную сеть. Срок жизни ВП определяется длительностью проекта или ЖЦ продукции.

Для ВП проблема информационного взаимодействия и применения CALS – технологий особенно актуальна, поскольку они включают в себя НИИ, КБ, основных подрядчиков, субподрядчиков, поставщиков и т.д., географически удаленных друг от друга, использующих разнородные компьютерные платформы и программные решения.

Стандартизация форматов и технологий представления данных позволяет оперативно передавать функции одного участника ВП другому, который, в свою очередь, может воспользоваться результатами уже проделанной работы. Такая возможность особенно важна при создании изделий, имеющих длительный ЖЦ, когда необходима преемственность информационной поддержки продукции, независимо от рыночной или политической ситуации.

 

На рис. 3 схематически показана структура процессов и задач интегрированной логистической поддержки (ИЛП) жизненного цикла машиностроительной продукции.

 

 

Рис. 3. Структура процессов и задач интегрированной логистической поддержки (ИЛП)

жизненного цикла машиностроительной продукции

 

Согласно этой схеме ИЛП сложного наукоемкого изделия состоит в реализации четырех основных процессов:

- логистический анализ (ЛА) изделия (Logistic Support Analysis), проводимый на всех стадиях ЖЦ;

- планирование процессов технического обслуживания и ремонта (ТОиР) изделия (Maintenance and Repair Planning), проводимое на стадии проектирования и уточняемое в процессе производства и эксплуатации изделия;

- интегрированное планирование процедур поддержки материально-технического обеспечения (МТО)процессов эксплуатации, обслуживания и ремонта изделия (Integrated Supply Support Procedures Planning), проводимое на стадии проектирования и уточняемое в процессе производства и эксплуатации изделия;

- обеспечение персонала электронной эксплуатационной документацией (ЭЭД) и электронной ремонтной документацией (ЭРД) на изделие (Electronic Maintenance Documentation, Electronic Repair Documentation), проводимое на стадии проектирования и реализуемое в процессе производства конкретных экземпляров (партий) изделия.

Логистический анализ – важнейший элемент ИЛП. Он представляет собой формализованную технологию всестороннего исследования как самого изделия, так и вариантов системы его эксплуатации и поддержки. Как ИЛП в целом, логистический анализ направлен на минимизацию затрат на ЖЦ изделия при обеспечении требуемых тактико-техническим заданием параметров надежности, готовности, ремонтопригодности и общей эффективности.

Согласно требованиям упомянутых выше стандартов логистический анализ должен начинаться еще до начала проектирования, т.е. на стадии определения требований к изделию, и продолжается подчас до завершения процесса его использования. Последнее необходимо для оценки правильности результатов предыдущих этапов логистического анализа и накопления статистического материала, служащего основой анализа новых проектов. Процесс логистического анализа носит циклический, итеративный характер: на каждом последующем этапе уточняются и развиваются результаты предыдущего этапа. Результаты ЛА должны храниться в специализированной базе данных - БД ЛА (Logistic Support Analysis Records/LSAR).

В ходе ЛА решаются задачи, основное содержание которых состоит в следующем:

· разработка стратегии, планирование и управление процессом ЛА;

· формирование требований к системе ИЛП и связанных с ней требований к проекту (конструкции изделия) на основе сравнения с существующими аналогами;

· корректировка проектных решений, направленная на обеспечение эффективной эксплуатации;

· разработка проекта системы ИЛП, обеспечивающей оптимальное соотношение затрат, сроков реализации и характеристик "поддерживаемости" (Supportability);

· определение потребности в ресурсах для ИЛП, разработка планов постпроизводственной поддержки;

· оценка и проверка достигнутых показателей эффективности системы ИЛП.

Расчет стоимости ЖЦ позволяет определить:

- затраты на предварительное и концептуальное проектирование,

- затраты на разработку и проектирование системы,

- затраты на изготовление (себестоимость изделия),

- затраты на обслуживание и утилизацию.

При таких расчетах часто использует параметры, полученные при анализе надежности: интенсивность отказов, стоимость запасных частей, продолжительность ремонта, стоимость комплектующих и т.д.

Стоимость ЖЦ (СЖЦ) включает в себя полные затраты на владение процессом, системой или оборудованием. При выборе нового оборудования расчет СЖЦ помогает принять решение, которое принесет наибольшую экономическую выгоду.

Любое изменение или усовершенствование существующего процесса или оборудования также должно быть оценено с точки зрения СЖЦ для определения экономической целесообразности и обоснования необходимости этого изменения. Сравнение СЖЦ при существующих и при измененных условиях позволяет оценить срок окупаемости затрат за счет общего снижения стоимости и отклонить те изменения, которые не дают существенных преимуществ по СЖЦ.

Результат такого анализа зависит от принятых допущений или используемого критерия оценки СЖЦ. Таким критерием может быть: норма прибыли, долговечность оборудования, коэффициент инфляции, эффективность функционирования, стоимость обслуживания и т.д. Использование достоверных исходных данных при расчетах СЖЦ обеспечивает высокий уровень достоверности результатов и успех при выборе способов поддержки управленческих решений.

При расчете СЖЦ на несколько лет вперед можно наблюдать за расходованием средств и, как следствие, за изменением общих затрат на владение имуществом. Этот расчет следует выполнять в сопоставимом денежном масштабе, т.е. использовать коэффициент дисконтирования, позволяющий (по соответствующей формуле) привести будущие затраты к текущему моменту времени, используя конкретные денежные единицы (доллар, евро и т.д.). Полученные значения СЖЦ для альтернативных стратегий использования оборудования затем сравниваются между собой и выбирается наиболее выгодная стратегия.

Планирование процессов технического обслуживания и ремонта (ТОиР) предполагает:

- разработку концепции ТОиР;

- анализ и конкретизацию требований к изделию в части его обслуживания и ремонта;

- разработку и оперативную корректировку плана ТОиР.

Система технического обслуживания и ремонта – совокупность взаимосвязанных технических средств, специальной технической документации и исполнителей, необходимых для поддержания и восстановления качества изделий, относящихся к компетенции этой системы.

Согласно ГОСТ 18322 – 78, техническое обслуживание (ТО) – операция или комплекс операций по поддержанию работоспособности или исправности изделия при использовании по назначению, ожидании, хранении и транспортировании.

Тот же ГОСТ 18322 – 78 определяет ремонт (Р) как комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности изделий и восстановлению ресурсов изделий или их составных частей.

Метод технического обслуживания (ремонта) – это совокупность технологических и организационных правил выполнения операций технического обслуживания (ремонта).

Персонал, выполняющий ТО, может быть специализирован по видам изделий, видам операций и видам технического обслуживания.

Принято различать следующие виды ТО изделий: ТО при использовании; ТО при хранении; ТО при перемещении; ТО при ожидании использования по назначению.

Виды ТО можно классифицировать в зависимости от: периодичности выполнения; условий эксплуатации; регламентации выполнения; организации выполнения.

В ходе ТО выполняются регламентированные в конструкторской документации операции, необходимые для поддержания работоспособности или исправности изделия в течение его срока службы.

Под операцией ТО в соответствии с ГОСТ 3.1109-82 понимают законченную часть ТО изделия или его составной части, выполняемую на одном рабочем месте исполнителем определенной специальности.

Выбирая соответствующий метод технического обслуживания изделий, можно назначать величины параметров, относящихся к характеристикам поддерживаемости, минимизируя эксплуатационные затраты.

Планирование интегрированных процедур поддержки материально-технического обеспечения (МТО) предполагает планирование, управление и информационную поддержку в условиях интегрированной информационной среды (ИИС) следующих процедур:

- кодификация (каталогизация) предметов МТО (Codification);

- начальное МТО (Initial Provisioning);

- текущее МТО (Provisioning);

- планирование поставок (Procurement Planning);

- управление поставками (Supply Management);

- управление заказами (Order Administration);

- управление счетами (Invoicing).

Каталогизация создает условия эффективного управления государственными заказами продукции и оперативного материально-технического снабжения эксплуатирующих и ремонтных организаций.

Каталожная информация является основой принятия объективных решений в сфере заказа, поставки, эксплуатации и ремонта продукции.

К основным преимуществам, которые предоставляются системой каталогизации, относятся:

единая система классификации и идентификации предметов снабжения;

ограничение закупок дублирующей продукции;

централизованное определение потребностей и закупок;

возможности конкурсных закупок каталогизированной продукции и организации эффективной кооперации;

учет опасных для окружающей среды и человека видов продукции

Единый подход к классификации в системе каталогизации позволяет единообразно идентифицировать предмет, закупаемый различными государственными заказчиками и кодировать его одним федеральным номенклатурным номером (ФНН), несмотря на то, что требуемый предмет может быть назван поставщиком (производителем) и эксплуатантом по-разному, например – шайба, прокладка, кольцо или др.

Система каталогизации учитывает под единым номенклатурным номером все взаимозаменяемые (с точки зрения государственного потребителя) изделия (рис. 4).

Проводимый на основе системы каталогизации предзакупочный контроль позволяет выявлять избыточную номенклатуру предметов, которые не требуется приобретать, поскольку они или их более качественные аналоги уже имеются в наличии, либо отсутствуют реальные потребности у эксплуатирующих организаций в подобных предметах.

Известно, что система каталогизации НАТО выявляет в среднем в год более 30% таких предметов из общего числа заявленных к закупке.

 

Рис. 4. Единый номенклатурный номер взаимозаменяемых изделий

 

Единая идентификация предмета у всех государственных заказчиков предоставляет возможности централизованной закупки предметов снабжения для эксплуатирующих организаций, что обеспечивает повышение качества предметов снабжения и снижение закупочной цены.

Так, например, по данным центра каталогизации Германии централизованная закупка двигателей стеклоочистителя для автомобиля с номенклатурным номером системы каталогизации НАТО (NSN) 2540-12-194-4808 позволила снизить цену с 217,12 до 72,09 € , а централизация закупки соединительных проводов – с 20,52 до 11,79 €.

 

 

Кроме того, система каталогизации, обладая информацией о непосредственных производителях комплектующих изделий, позволяет снижать затраты на закупку комплектующих изделий, минуя посредников (рис. 5)

 

       
   
Закупка лампы у ее изготовителя 17,04 €  
 
Закупка лампы у изготовителя автомобиля 69,10 €  
 

 


Рис. 5. Эффект от не посредственной

закупки каталогизированной автомобильной лампы у ее изготовителя

 

Каталогизация должна ответить на ряд важнейших вопросов логистического обеспечения: каковы характеристики продукции; как их обрабатывать; какова стратегия ремонта (силами эксплуатирующей организации, в ремонтной организации, у поставщика или силами ремонтных бригад изготовителя); какие организации применяют данную продукцию; как ее заказать, транспортировать, хранить и обслуживать; какова актуальная цена продукции у различных поставщиков; что делать в случае отсутствия требуемого предмета и др.

Без преувеличения можно говорить, что каталогизация поддерживает на плаву логистическое обеспечение.

Связь между интегрированным логистическим обеспечением жизненного цикла и каталогизацией иллюстрируется рис. 6.

 

 

Рис. 6. Связь логистического обеспечения с каталогизацией

 

Каталогизация обеспечивает интеграцию усилий и ресурсов на всех этапах жизненного цикла продукции, используя для этого единый федеральный номенклатурный номер предмета снабжения на всех стадиях жизненного цикла.