В качестве плазмообразующего, транспортирующего и защитного газов используется смесь аргона с диоксидом углерода (в соотношении 82 / 18%, соответственно). Смесь оптимальна для обработки конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей (в рассматриваемом случае наплавка производится на сталь 45Х (конструкционная, среднеуглеродистая, низколегированная)). За счет аргона достигается высокая температура плазменной струи, а за счет углекислого газа снижается разбрызгивание порошка при наплавке. По сравнению с гелием аргон имеет более высокую плотность, в результате чего при наплавке его расход ниже. Также рыночная стоимость данной смеси ниже, чем чистого аргона или гелия, и она обеспечивает лучшую защиту детали от окислительных процессов, чем азот.
В производственно-технологической системе применяется плазмотрон прямого (дуга горит между электродом и деталью) и косвенного (дуга горит между электродом и соплом) действия, обеспечивающих обработку металлических и неметаллических материалов (режимы работы меняются переключателями).
Преимуществами плазменной наплавки перед другими способами являются:
минимальный припуск на механическую обработку (0,4-0,9 мм);
минимальная глубина проплавления основы (0,3-3,5 мм) и зона термического влияния (3-6 мм);
высокая температура плазменного потока позволяет расплавлять и наносить самые тугоплавкие материалы;
поток плазмы дает возможность получать сплавы различных по свойствам материалов или наносить многослойные покрытия из различных сплавов. Это открывает широкую возможность получения покрытий, сочетающих разнообразные защитные свойства;
возможность получения толщины наплавляемого слоя от 0,1 мм до нескольких миллиметров;
возможности этого способа не ограничены формой и размерами обрабатываемого изделия;
плазменная дуга - наиболее гибкий источник нагрева, позволяющий в широких пределах регулировать его энергетические характеристики. [16]
Основной недостаток плазменной наплавки заключается в том, что установка плазменной наплавки является экологически сложной:
необходим отсос большого количества инертного газа аргона, так как он вреден для человека (даже в смеси с углекислым газом);
из-за сверхзвуковых скоростей, возникающих при образовании плазмы становится шумно, поэтому необходима серьезная звукоизоляция установки.
В рамках выпускной квалификационной работы рассматривается наплавка шихтой, основу которой составляет хром и никель, но инновационная деятельность плазменной технологии значительно расширяется путем комбинаций материалов и толщин наплавляемого слоя, и являясь технологической инновацией, формирует эксплуатационные свойства изделий, имеющие конкурентные преимущества на внешнем рынке.
2.2 Оценка основных параметров инженерного бизнеса
Так как предлагаемый инженерный бизнес является идеальным, то, согласно принципу равновесия, должно соблюдаться равенство четырех параметров: технологических затрат Ctc, основных фондов Ufa, затратной стоимости Vev и добавленной рыночной стоимости Vav.
В таблице приложения 4 представлены показатели основных параметров равновесного замкнутого операционного цикла конверсии производственного капитала производственно-технологической системы в денежный капитал в форме реализованной услуги по восстановлению газораспределительного вала автомобиля марки ВАЗ-2109. Данные оцениваются по методу аналогии на момент 21 марта 2019 года.
На рисунке 6 представлена структура технологических затрат рассматриваемого инженерного бизнеса, составленная по данным, оцененным по методу аналогии.
Рисунок 6. Структура технологических затрат реализации услуг по восстановлению газораспределительных валов автомобиля марки ВАЗ-2109
Графическая интерпретация структуры операционных затрат приведена на рисунке приложения 5.
На рисунке 7 представлена структура материальных затрат.
Рисунок 7. Структура материальных затрат
Анализ структуры технологических затрат показал, что доля деловых отходов в данной производственно-технологической системе составляет 30%.
В реализуемой услуге деловыми отходами являются стружка после токарной обработки, шихта после процесса наплавки (технологический процесс плазменной наплавки включает возврат шихты в порошковый питатель), но основным деловым отходом является тепловая энергия плазменной струи после процесса наплавки. Предлагалось разработать и установить термоэлектрогенератор, позволяющий преобразовать тепловую энергию в электричество, обеспечивающее предприятие, а также установить теплообменники, обеспечивающие нагрев воды и отопление помещения за счет этой же тепловой энергии.
Но предлагаемые решения экономически нецелесообразны, так как доля электроэнергии и отопления составляет 1% от всех материальных затрат, и технически сложноосуществимы, поэтому единственный вариант сокращения деловых отходов - расширение номенклатуры производства услуг плазменной наплавки, позволяющей использовать материалы и инструменты, заведомо образующих меньшее количество деловых отходов.
3. Разработка цифровой платформы контроллинга
3.1 Управленческий учет
Организацию производства в денежном эквиваленте можно представить в качестве системы координат операционного цикла конверсии принимается идеальный с точки зрения инновационной деятельности, равновесный замкнутый операционный цикл конверсии производственного капитала Qmc в денежный капитал Vsv в форме равнобедренного векторного треугольника (рисунок приложения 6). Основным условием равновесия является равенство четырех показателей: технологических затрат, основных фондов, затратной и добавленной стоимостей.
Согласно первому закону операционного менеджмента в равновесном (идеальном) замкнутом операционном цикле конверсии производственного капитала в денежный капитал предел доли деловых отходов стремится к нулю. В этом случае предел величины критерия равновесия производственного капитала k0 и критерия равновесия конверсии денежного капитала М стремятся к единице. Этот факт может быть реализован на основе непрерывного освоения технологических инноваций, в результате которых в структуре основных фондов сформировались предельные равные доли материальных и нематериальных активов.
Согласно второму закону операционного менеджмента реальный операционный цикл конверсии производственного капитала в денежный капитал может быть реализован только на основе формирования деловых отходов. В этом случае критерии равновесия производственного капитала k0<1 и денежного капитала М<1. Реальный операционный цикл конверсии производственного капитала в денежный капитал всегда меньше единицы. [17]
Задачей инновационной деятельности при постоянном объеме Vsv реализованной продукции является непрерывное освоение технологических инноваций, снижающих долю деловых отходов и обеспечивающих снижение доли затратной стоимости Vev продукции, и на основе освоения продуктовых инноваций - непрерывное увеличение добавленной рыночной Vav стоимости продукции. Это позволит путем инновационной деятельности непрерывно увеличивать долю оплаты труда в структуре технологических затрат и выплату капитализации собственникам бизнеса.
Сплошной линией на эпюре показан идеальный (равновесный) замкнутый операционный цикл конверсии. Пунктирной линией изображен замкнутый операционный цикл конверсии с учётом снижения деловых отходов. Как видно из эпюры, при уменьшении доли деловых отходов технологические затраты, а также затратная стоимость уменьшаются. Так как предлагаемые продуктовые инновации экономически неэффективны, то добавленная стоимость не изменяется. Так как основные фонды остаются неизменными, то объем реализованной продукции снижается, что снижает долю налога на добавленную стоимость.
3.2 Цифровизация управленческого учета
С целью цифровизации операционного цикла конверсии выполнен патентный поиск полезных моделей, выявивший следующие аналоги: патент на полезную модель RU15802U1 «Система контроля технологического процесса», 11.10.2000, патент на полезную модель RU64791U1 «Интегрированная автоматизированная информационно-аналитическая система для комплексного управления промышленным предприятием», 10.07.2007, патент на полезную модель RU2338243C1 «Способ оценки эффективности управления техническими системами и устройство для его осуществления», 10.11.2008, патент на полезную модель RU2435188C1 «Многоуровневая автоматизированная система управления производственно-технологическими процессами с управлением затратами на основе мониторинга, анализа и прогноза состояния технологической инфраструктуры нефтегазодобывающего предприятия» 27.11.2011, RU2671301C1, «Способ и устройство оценки эффективности стратегии долгосрочного планирования мероприятий по обеспечению требуемого состояния сложной организационно-технической системы», 10.30.2018.
В качестве прототипа выбран патент на полезную модель RU177964U1 «Система управленческого учета параметров производственного цикла предприятия» [18].
Патент представлен в приложении 7.
Недостатком системы управленческого учёта параметров производственного цикла предприятия является отсутствие блока, позволяющего корректировать входные параметра инженерного бизнеса.
Патентный поиск, а также исследование операционного цикла конверсии производственного капитала в денежный капитал реализации услуг плазменной наплавки позволило составить параметрическую модель управленческого учета равновесного замкнутого операционного цикла конверсии производственного капитала производственно-технологической системы в денежный капитал в форме произведенной продукции, имеющей требуемую затратную стоимость и потребительские свойства, обеспечивающие ее реализацию с требуемой добавленной рыночной стоимостью (см. рисунок приложения 8).
Параметрическая модель включает блоки ввода планируемых параметров производственного капитала 1, 2, соединенных через блок критерия равновесия производственного капитала 3 (в который введены планируемые параметры производственного капитала Qmc, равные сумме технологических затрат Сtc и основных фондов Umf) и блок критерия подобия равновесия производственного капитала 4 с блоком параметров производственно-технологической системы 5, реализующей конверсию производственного капитала в денежный капитал в форме блока 8 произведенной продукции, имеющей требуемую затратную стоимость и потребительские свойства блока 9, имеющие требуемую добавленную рыночную стоимость, соединенных с блоком 5 посредством блока маркетингового критерия подобия 6 и маркетингового критерия 7 и соединенного c блоком значений выходных параметров 10 в форме реализованной услуги, соответствующих оценке расчетными и измеренными значениями выходных данных, соответствующих реальному производственному циклу; блоки 8, 10 формируют рекомендации требуемых пропорций параметров конверсии путем освоения технологических (блок 9) и продуктовых инноваций.
Блок производственно-технологического цикла составляют: объем продаж Vsv, равный сумме затратной стоимости продукции Vev и добавленной стоимости продукции Vav соответствующего технологического передела, в блоках оценки соответственно определяют: критерий равновесия производственного капитала k0, критерий маркетинговой конверсии M, критерий управления уровнем конверсии ? производственного капитала в денежный капитал в форме произведенной и проданной продукции, в блоке 8 формирования рекомендаций выдают схему базового цикла конверсии при ? и схемы реального неравновесного цикла конверсии с уровнем конверсии ?<1.
Согласно системе управленческого учета, критерий равновесия производственного капитала определяют из соотношения k0=Ctc / Unf, где Ctc -технологические затраты, включающие материальные затраты, затраты прочие, затраты на оплату труда и деловые отходы, Umf - стоимость основных фондов производственно-технологических систем, оцениваемых по стоимости технологических затрат. Стоимость основных фондов по управленческому учету не должна быть ниже их стоимости по бухгалтерскому учету.
Научная новизна работы заключается в том, что дополнена структура системы управленческого учета параметров производственного цикла предприятия, отличающаяся от прототипа тем, что добавлены блок 11 и блок 12, включающие алгоритм «Если», возвращающие пользователя к блоку входных параметров при неудовлетворительных критериях равновесия.
Тем самым появляется возможность отслеживания, анализа и корректировки в цифровом виде входных параметров операционного цикла конверсии для принятия обоснованных решений об инновационной деятельности предприятия с позиции изменения добавленной и / или затратной стоимости, обеспечивающей реализацию услуг, имеющих конкурентные преимущества.
Данная модель может быть применена в качестве автоматизированной системы управления параметрами операционного цикла конверсии производственно-технологических систем любых предприятий и может быть реализована на базе стационарной ЭВМ типа IBM PC. А так же поставлена на баланс в качестве нематериального актива с целью сформировать амортизационный фонд, что будет способствовать расширенному воспроизводству (повторение процесса реализации услуг в увеличенных размерах), увеличится чистая прибыль, а также стоимость основных фондов предприятия
3.3 Оценка нематериального актива
Определим стоимость нематериального актива, появляющегося на балансе предприятия в результате разработки цифровой платформы контроллинга методом, описанным в [15], так как данный метод применятся для оценки отдельных видов нематериальных активов компании, если точно известно, что именно существование данного актива на балансе предприятия является причиной снижения избыточных технологических затрат или увеличения доли добавленной стоимости в объеме реализованной продукции.
В соответствии с формулой (13), находим коэффициент дисконтирования, если известно, что предприятие будет получать дополнительную прибыль в течение 6 лет, периодическая ставка процента составляет 12%: Kdt = 1 / (1+0,12)6 = 0,506.