Материал: Управление потоками в логистических системах

.2      Стоимость жизненного цикла наукоемкой продукции

Одним из важнейших потребительских свойств сложной наукоемкой продукции является стоимость жизненного цикла изделия, определяемая затратами на поддержку данного ЖЦ.

Они складываются из затрат на разработку модели и ее массовое (серийное) производство, а также затрат на монтаж и ввод технических систем в действие, на эксплуатацию и поддержание в работоспособном состоянии, т. е. по всем ключевым этапам и процессам ЖЦ. Необходимо отметить, что при подсчете затрат на создание и использование новой модели техники необходимо учитывать затраты на освоение новой техники у потребителей продукции, в том числе затраты на повышение квалификации и переобучение рабочих, занятых на технологических операциях с новым оборудованием; потери, связанные с недостижением запланированных объемов прибыли в период освоения новой техники и пр.

Для сложной наукоемкой продукции, нуждающейся в ремонтном обслуживании и имеющей длительный срок использования (10-20 лет), затраты, возникающие при эксплуатации, как правило, в несколько раз превышают затраты на приобретение. Традиционно считалось, что повышение удобства техники в эксплуатации непременно должно повышать стоимость объекта (затрата - приобретения), поэтому требования к функциональности были первоочередными, что вело к скрытому росту затрат на владение объектом (например, колоссальная стоимость запчастей на складах).

С одной стороны, дополнительные затраты на стадии проектирования, конструирования и производства изделия обеспечат хорошие эксплуатационные характеристики, повысят надежность объекта, но увеличат продажную цену, т. е. затраты приобретения потребителя. Но с другой стороны, заранее обеспечив в конструкции изделия хорошие эксплуатационные характеристики, можно существенно сэкономить на эксплуатации, т. е. снизить затраты владения. Тогда общая стоимость объекта на всех стадиях ЖЦ снижается, так как экономия на этапе эксплуатации превышает рост затрат на приобретение.

Поэтому именно этапу эксплуатации в последнее время уделяется самое пристальное внимание. Он обособляется от послепродажного этапа ЖЦ и представляет собой совокупность процессов, осуществляемых производителями моделей техники и запасных частей (ЗЧ) к ней, поставщиками, субпоставщиками и потребителями продукции, состоит из системы технического обслуживания и ремонта и материально-технического обеспечения.

Расчёт стоимости ЖЦ позволяет определить затраты:

на предварительное и концептуальное проектирование;

разработку и проектирование системы;

изготовление (себестоимость изделия);

обслуживание и утилизацию.

При таких расчетах часто используют параметры, полученные при анализе надежности технической системы и составляющих узлов и агрегатов: интенсивность отказов, стоимость запасных частей, продолжительность ремонта, стоимость комплектующих и т. д. Естественно, что на изготовление наукоемкой продукции высокого качества с высокими показателями надежности требуются большие затраты, которые не готов возместить потребитель. Поэтому необходимо обеспечить оптимальное соотношение между качеством и надежностью техники, с одной стороны, и стоимостью ее приобретения и владения - с другой. Производители добиваются этого за счет сокращения сроков и материальных затрат на создание изделия, расходов экcплyaтациoннoго этапа и эффективной организации системы ТОиР.

Стоимость ЖЦ включает в себя полные затраты на владение. При выборе нового оборудования расчет стоимости ЖЦ помогает принять решение, которое принесет наибольшую экономическую выгоду.

Любое изменение или усовершенствование существующего процесса или оборудования также должно быть оценено с точки зрения стоимости ЖЦ для определения экономической целесообразности и обоснования необходимости этого изменения. Сравнение стоимости жизненного цикла при существующих и измененных условиях позволяет оценить срок окупаемости затрат за счет общего снижения стоимости и отклонить те изменения, которые не дают существенных преимуществ. Результат анализа зависит от принятых допущений или используемого критерия оценки стоимости ЖЦ. Таким критерием может быть норма прибыли, долговечность оборудования, коэффициент инфляции, эффективность функционирования, стоимость обслуживания и т. д.

Для решения проблемы оптимизации затрат ЖЦ изделия была разработана и впервые применена в рамках государственных проектов в оборонной отрасли методика Life-Cycle Costing (LCC) - концепция учета затрат ЖЦ. Стоимость полного ЖЦ изделия - от проектирования до снятия с производства - была наиболее важным показателем для государственных структур, так как проект финансировался исходя из полной стоимости контракта или программы, а не из себестоимости конкретного изделия. Новые технологии производства спровоцировали перемещение методов LCC в сектор частной экономики. Основными причинами этого перехода явились резкое сокращение ЖЦ изделий, увеличение стоимости подготовки и запуска в производство, практически полное определение финансовых показателей (затрат и доходов) на стадии проектирования.

Как отмечалось выше, технический прогресс существенно сократил ЖЦ наукоемкой продукции. Например, в компьютерной технике время производства изделия стало сопоставимым со временем разработки. Высокая технологическая сложность изделия приводит к тому, что до 90 % производственных затрат определяют именно на стадии НИОКР. Таким образом, важнейший принцип концепции LCC можно определить как прогноз и управление расходами на производство изделия на стадии его проектирования.

С учетом изложенного можно дать обобщенную схему развития ЖЦ наукоемкой продукции и распределения денежных средств на его поддержку по всем этапам (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 - Схема развития ЖЦ продукции и распределения денежных средств

При расчете стоимости ЖЦ сложных технических систем длительного пользования 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 привести будущие затраты к текущему моменту времени, используя конкретные денежные единицы (доллар, евро). Полученные значения стоимости ЖЦ для альтернативных стратегий использования оборудования сравниваются между собой, и выбирается наиболее выгодная стратегия.

Одно из важных преимуществ некоторых (не большинства) моделей стоимости ЖЦ - возможность их применения на ранних стадиях проектирования, в том числе при параллельном проектировании и разработке систем интегрированной логистической поддержки изделия. Учёт стоимости ЖЦ на ранних стадиях проектирования гарантирует ее минимизацию при одновременной разработке конструкции конечного изделия, процессов производства, испытаний/оценки и поддержки.

.3 Концепция CALS

Многообразие процессов в ходе ЖЦ наукоемкого изделия и необходимость их интенсификации требуют активного информационного взаимодействия субъектов (организаций), участвующих в поддержке ЖЦ продукции. С ростом числа участников растет и объем используемой и передаваемой информации. Управление такой многокомпонентной системой представляет собой сложную задачу, решение которой невозможно без интеграции в единое информационное поле всех участников и процессов ЖЦ техники.

Для информационной интеграции процессов, протекающих в ходе ЖЦ продукции, была разработана новая концепция - CALS, реализованная позднее в виде CALS-технологий.

Термин CALS (Continuous Acquisition and Life-Cycle Support - непрерывная информационная поддержка жизненного цикла продукции) - появился в 1985 г. в оборонном комплексе США для обозначения интегрированной системы информационной поддержки процессов заказа, поставки, обслуживания, эксплуатации и ремонта средств вооружений и военной техники. Речь шла о стандартизации электронного представления и обмена технической и коммерческой информацией, позволяющей упорядочить и ускорить соответствующие процессы в федеральных структурах и вооруженных силах и сократить затраты, связанные с этим сложным информационным взаимодействием. За прошедшие годы понятие CALS существенно расширилось и перестало быть прерогативой военного комплекса. Оказалось, что задачи совместного использования электронной информации и обмена ею, в части данных о составе и структуре изделий, геометрических моделях, чертежах, технических руководствах, описаниях процессов, данных, касающихся материально-технического обеспечения, технологии информационной поддержки процессов эксплуатации сложной техники - не менее актуальны в других отраслях, связанных с наукоемкой машинно-технической продукцией.

Во-первых, CALS - это идеология создания единой информационной среды для процессов проектирования, производства, испытаний, поставки и эксплуатации продукции. Системность информационного подхода заключается в охвате всех стадий ЖЦ продукции- от замысла до утилизации.

Во-вторых, интеграция достигается путем стандартизации представления информации (или, скажем, результатов) в процессах проектирования, материально-технического снабжения, производства, ремонта, послепродажного сервиса и т. д. Такой подход создает новый базис для информационной интеграции и преемственности в использовании информации.

Наконец, в-третьих, эффективный бизнес сегодняшнего дня имеет явную тенденцию к географической распределенности. Компании кооперируются для того, чтобы вместе выполнить сложный проект или вывести на рынок новый продукт. Этот сложный организм должен жить по единым правилам в едином информационном пространстве, позволяющем получать данные в электронной форме непосредственно от партнеров и передавать им результаты своей работы. В случае изменения состава участников - смены поставщиков или исполнителей - обеспечивается сохранность уже полученных результатов (моделей, расчетов, документации, баз данных).

Концепция CALS - совокупность принципов и технологий информационной поддержки ЖЦ продукции на всех его этапах. Она основана на использовании единого информационного пространства и обеспечивает взаимодействие всех участников этого цикла: разработчиков, потребителей, производителей, поставщиков, эксплуатирующих организаций и ремонтных предприятий.

В нашей стране в последнее время появилась русскоязычная интерпретация термина CALS - информационная поддержка жизненного цикла изделий (ИПИ). Областями применения CALS принято считать: совершенствование деятельности в области разнородных процессов, участвующих на всех этапах ЖЦ продукции; управление цепями поставок в течение всего ЖЦ продукции (от создания концепции изделия до его утилизации); электронную интеграцию организаций (предприятий), участвующих на различных этапах ЖЦ продукции; управление поддержкой ЖЦ продукции. Цель применения CALS-технологий как инструмента организации и информационной поддержки всех участников разработки, производства и эксплуатации продукта - повышение эффективности их деятельности за счет ускорения процессов исследования и разработки продукции, придания изделию новых свойств, сокращения издержек в процессах производства и эксплуатации, повышения уровня сервиса в процессах эксплуатации и технического обслуживания.

.4      Информационные системы поддержки жизненного цикла наукоемкой продукции

Начиная с 1980-х годов, одним из направлений повышения эффективности производства стало широкое применение информационных технологий. Важным этапом развития на этом пути послужило появление понятия гибкой производственной системы (ГПС). В соответствии с ГОСТ 26228-90 ГПС - "...управляемая средствами вычислительной техники совокупность технологического оборудования, состоящего из разных сочетаний гибких производственных модулей и (или) гибких производственных ячеек, автоматизированной системы технологической подготовки производства и системы обеспечения функционирования, обладающая свойством автоматизированной переналадки при изменении программы производства изделий". Принципиальная особенность ГПС заключается в наличии новой компоненты - компьютерной системы управления, обеспечивающей возможность увязки отдельных процессов, функций и задач в единую систему.

От внедрения ГПС ожидалось уменьшение размеров предприятий, увеличение коэффициента использования оборудования и снижение накладных расходов, значительное уменьшение объема незавершенного производства, сокращение затрат на рабочую силу в результате организации "безлюдного" производства, ускорение сменяемости моделей выпускаемой продукции в соответствии с требованиями рынка, сокращение сроков поставок продукции и повышение ее качества.

Дальнейшее развитие работ в данном направлении в конце 1980-х- начале 1990-х годов привело к появлению понятия компьютеризированного интегрированного производства (КИП). Концепция КИП подразумевала иной подход к организации и управлению производством, новизна его заключалась не только в применении компьютерных технологий для автоматизации технологических процессов и операций, но и в создании интегрированной информационной системы предприятия. Информационная интеграция процессов достигалась путем использования общих баз данных, позволяющих более эффективно решать вопросы разработки и проектирования изделий, подготовки, планирования и управления производством, материально-технического обеспечения, т. е. охватывающих все процессы предприятия.

В концепции КИП роль интегрированной автоматизированной системы управления (ИАСУ) стала еще более значительной. На ИАСУ были возложены не только функции автоматизации процессов проектирования и производства изделий, но и совершенно новые задачи, связанные с обеспечением информационной интеграции процессов. Эта интеграция должна была осуществляться за счет совместного использования одной и той же информации (в электронном виде) для решения разных задач.

В составе ИАСУ было принято выделить автоматизированную систему управления предприятием (АСУП), АСУ кoнcтрyктoрcкo- технологической подготовкой производства (КТПП), гибкими производственным участками (ГПУ), трaнcпoртнo-cклaдcкoй системой (ТСС), инструментальным обеспечением (ИО), а также научными исследованиями (НИ).

Практика показала, что из всех задач ИАСУ наиболее типизируемыми оказались задачи автоматизации проектирования и подготовки производства, а также задачи уровня управления предприятием (АСУП). В конце 1980-х - начале 1990-х годов на рынке появились самостоятельные программно-технические решения, пригодные для использования на предприятиях с различным уровнем автоматизации, в том числе и вне КИП в его классическом понимании. Возникли новые устойчивые понятия: CAD/CAM/CAE и MRP (MRP II).

Первое понятие CAD (Computer Aided Design) / САМ (Computer Aided Manufacturing) / CAE (Computer Aided Engineering) обозначало комплекс программных средств компьютерного проектирования, подготовки производства и инженерных расчетов.

Одновременно с системой компьютерного проектирования появились системы планирования/учета. Самый ранний стандарт - MPS (Master Planning Scheduling) представляет собой объемно-календарное планирование и состоит из следующих шагов:

формирование планируемого объема реализации продукции в определенные промежутки времени;

формирование по нему плана пополнения запасов (за счет закупки у сторонних организаций или производства);

оценки финансовых результатов деятельности по финансовым периодам или периодам планирования.

Эта модель не учитывает, что пополнение запасов может быть сложным и длительным процессом, она рассчитана на маленькие предприятия с небольшой номенклатурой и постоянным спросом на

выпускаемую продукцию.

Более сложная модель SIC (Statistical Inventory Control) - уровень складских запасов, ниже которого необходимо передать заказ на пополнение запасов поставщикам. Так же определяется уровень пополнения - количество запасов конкретного товара, которое не рекомендуется превышать. Модели эти динамические и могут учитывать сезонные колебания спроса на запасы, изменения сроков поставки и т. д.

Проблемы управления запасами усложнить с появлением технически сложных изделий, технология производства которых включает этапы не только сборки, но и подборки отдельных деталей и узлов. Возникает вопрос целесообразности выполнения собственными и сторонними силами отдельных операций. Повысились требования к соблюдению сроков поставки отдельных комплектующих.

В результате была разработана микрологистиеская концепция MRP (Material Requirements Planning - планирование материальных ресурсов), которая решала задачу формирования заказа на комплектующие и узлы, опираясь на данные объемно-календарного планирования. В MRP-системе основной акцент делается на использовании информации о поставщиках, заказчиках и производственных процессах для управления потоками материалов и комплектующих. Партии исходных материалов и комплектующих планируются к поступлению на предприятия в соответствии со временем (с учетом страхового опережения), когда они потребуются для изготовления сборных частей и узлов. В свою очередь, части и узлы производят и доставляют к окончательной сборке в требуемое время. Готовая продукция производится и доставляется заказчикам в соответствии с согласованными обязательствами., а позднее MRP II (Manufacturing Resource Planning - управление производственными ресурсами) - общепринятые обозначения комплекса задач управления финансово-хозяйственной деятельностью предприятия (планирования производства, материально-технического снабжения, управления финансовыми ресурсами и др.).