Разработка методов интеграции промышленных предприятий при реализации совместных проектов по созданию сложной наукоёмкой продукции

Современная конкурентная среда, технический, а в последнее время информационный прогресс в особенности, заставляют машиностроительные предприятия действовать в рамках всё более точных ограничений (по стоимости, времени, производительности и т. д.) и требований к изделиям. При создании образцов новой техники требуется точное планирование последствий принимаемых решений. Чем сложнее продукт, тем труднее скорректировать результат создания по мере выполнения работ. В связи с этим больше внимания обращается не только на создание отдельных конкурентных преимуществ производств, но и на планирование и управление всем жизненным циклом (ЖЦ) продукта.

Деятельность по управлению ЖЦ логично появилась и сложилась по мере того, как степень новизны образцов техники и рыночные требования к ним стали измеряться количественными показателями, точность и конкретность которых позволяет создавать модели ЖЦ. В настоящее время это хорошо видно для таких видов продукции как промышленные машины, транспорт (особенно авиационный и космический), силовые машины в энергетике и на транспорте, военная техника и другое.

В диссертации поставлена проблема и разработаны методы решения задач интеграции промышленных предприятий в рамках совместных проектов с учетом новейших информационных и коммуникационных технологий. Работы в этой области получили широкое развитие в странах Западной Европы и США в рамках государственных и коммерческих программ, в которых уже достигнуты существенные положительные результаты.

В связи с переходом отечественных промышленных предприятий на условия рыночного развития и включением в международную конкурентную среду, существует повышенный интерес к проблемам эффективной интеграции промышленных предприятий при создании новой техники.

Представляется необходимым представить методы решения существующих проблем с учётом знаний современных отечественных научных школ.

Актуальность работы. В современных условиях прогресса, при создании всё более сложных образцов техники, требуется сотрудничество большого количества предприятий в рамках совместных проектов. В этих условиях требуются новые методы повышения эффективности взаимодействия, которые основаны на принципах логистики, маркетинга, системного анализа, управления качеством и так далее. Попытки повысить эффективность работы на отдельной стадии или отдельном участке реализации проекта, даже с использованием современных средств автоматизации управления, не часто приводят к результатам требуемого уровня в целом проекте. С учётом этого организаторы и участники проектов испытывают необходимость системного подхода к управлению проектом, построении взаимодействия, структур и координации.

Одним из важнейших направлений повышения эффективности производства является переход на новый уровень интеграции предприятий при реализации совместных проектов, внедрение новейших информационных и коммуникационных технологий, что требует разработки методов организации взаимодействия и оценки эффективности принимаемых решений, обоснования осуществляемых изменений, позволяющих объединить предприятия в эффективные структуры создания и продвижения новой техники, которые гибко и динамично реагируют на изменение рыночных условий.

В настоящее время усилия международных научных и производственных организаций прикладываются к обеспечению гибкости, динамичности и эффективности цепочек предприятий, проектирующих и внедряющих новую технику, использования проектно-ориентированных объединений в рамках общей концепции, называемой управлением жизненным циклом изделия (УЖЦ).

Практическая реализация общей концепции УЖЦ основана на ряде новейших информационных и коммуникационных технологий, информационных стандартах, методологиях системного анализа и логистики.

Цель деятельности по поддержке жизненного цикла (ЖЦ) продукта — уменьшить стоимость ЖЦ и повысить пригодность путём улучшения качества и доступности технической информации, необходимой для поддержки оперативного создания и использования сложного продукта.

Создание гибких и динамически изменяющихся структур приводит к нарастанию объёма и усложнению информационного потока при включении параметров отдельных предприятий, поставляемой продукции, каналах распределения и т. д. На практике УЖЦ включает систематизацию и стандартизацию информационного потока среди предприятий-участников, включение их в единое информационное пространство, выработку форматов и протоколов обмена информацией и интерфейсов её предоставления, предоставление методов принятия решений, всесторонней подготовки и обоснования результатов изменений параметров техники и условий формирования проекта.

В этой связи, деятельность по созданию проектно-ориентированных структур не может быть проведена в отрыве от методов УЖЦ, в том числе по определению оптимального соответствия изделия требованиям заказчика, оптимизации производства и снабжения при создании новой техники, разработки не только изделий, но и предложений по формированию наилучшего операционного окружения и стратегий использования изделий и комплексов в конкретных условиях.

Большинство отечественных методов проектирования и оценки целесообразности интеграции промышленных предприятий не удовлетворяют требованиям гибкости и не учитывают возможные динамические реструктуризации в ходе реализации проекта.

Таким образом, актуальной является проблема оценки эффективности образцов новой техники, формирования состава участников проекта с учётом поддержки жизненного цикла создаваемой продукции и подготовки изделий с учётом требований заказчиков. Народнохозяйственная значимость и потребность в ускоренном развитии и совершенствовании методов реализации проектов путем управления жизненным циклом создаваемых изделий и их практическое применение определили содержание настоящей работы.

Цель работы. Основной целью диссертационной работы является разработка методов повышения эффективности интеграции промышленных предприятий при реализации совместных проектов путем всестороннего учёта, анализа и управления стоимостью жизненного цикла изделия, привлечения оптимального состава участников проекта и прогнозирования показателей использования изделий.

Для реализации поставленной цели в работе решаются следующие основные задачи:

1. Разработка комплексного процесса контроля стоимости жизненного цикла изделия, управления затратами на стадиях жизненного цикла.

2. Разработка системы учёта влияния конкретных условий операционной среды изделия, характеристик изделия и состава парка изделий при эксплуатации на показатели использования изделий.

3. Построение структуры информационной базы поддержки жизненного цикла изделия.

4. Определение методов оценки и обоснования эффективности вариантов создания новой техники, вариантов состава участников проекта.

5. Разработка концепции, состава функций и структуры органа управления стоимостью жизненного цикла изделия.

6. Разработка и обоснование способов интеграции процесса управления стоимостью жизненного цикла изделия в комплекс процессов по созданию и внедрению новой техники.

Предметом исследования в настоящей работе являются вопросы теории и методы подсчёта стоимости жизненного цикла изделий, моделирования эксплуатации изделий в задаваемых условиях, вероятностная оценка эффективности создания образцов новой техники, формирование организационных структур управления проектом.

В качестве объекта исследования выбрана производственно-хозяйственная деятельность предприятий машиностроительной отрасли отечественной промышленности при создании и выполнении совместных проектов.

Теоретической и методологической основой диссертации является методология анализа и синтеза сложных систем, а также концепции управления проектами и создания логистических систем.

Методы исследования. Для решения поставленных в диссертации задач был привлечен следующий математический аппарат: теория вероятности и математическая статистика, методы построения экономико-математических моделей, методы моделирования и алгоритмы процессов управления проектами.

Научная новизна основных результатов проведенного исследования состоит в следующем:

1. Предложен процесс сквозного контроля результатов изменений проекта на стадиях жизненного цикла изделия, интегральный критерий оценки эффективности образцов техники с учётом производственных цепочек создания изделий, что позволит учитывать как требования заказчиков, так и изменения нормативов, обеспечивая гибкость структуры проекта и эффективность создаваемой техники.

2. Разработана система имитационного моделирования использования изделия в задаваемых условиях операционного окружения, снабжения, условий производственной программы потребителя и парка изделий, обеспечивающая приближенный к реальным условиям прогноз жизни изделий.

3. Предложены и обоснованы методы оценки эффективности формирования состава участников при реализации совместного проекта по созданию новой техники, обеспечивающие учёт и удовлетворение требований конкретного заказчика изделий.

4. Предложен и обоснован метод оценки и комплексного анализа затрат на жизненный цикл изделия, что позволит обосновывать решения по изменению конфигурации изделий, параметров его производственной и эксплуатационной среды с учётом особенностей реальных факторов производства и снабжения.

5. Разработана организационная структура центра информационно-логистического обеспечения (ИЛО), информационная база поддержки жизненного цикла изделия, направленные на достижение эффективной координации действий участников проекта на основе современных технологий.

Практическая ценность. Данная работа имеет практическую значимость при планировании хозяйственной деятельности предприятий, участников совместных проектов, и ее оптимизации на основе разработанных методов, что, в конечном счете, позволяет: повысить эффективность реализации совместных проектовсократить сроки и снизить себестоимость реализации проектов.

В частности, это позволяет предприятию-заказчику проекта: использовать созданные модели как для оценки целесообразности организации проекта, так и для оперативного управления имповысить эффективность и обоснованность конкурсного отбора подрядчиков проекта и обеспечить оптимальное распределение работ между ними и прогнозировать последствия реструктуризации проекта в ходе его выполнения, обеспечивающего необходимую эффективность проекта.

8. Результаты исследования внедрены на ОАО «ТУПОЛЕВ» и, НО «Национальный инновационный фонд — технологии XXI века», что позволило создать научно обоснованные процедуры управления, повысить эффективность и сократить сроки создания. Таким образом, выполненная работа является развитием и продолжением теории оптимальных процессов, теории и принципов машинных прогнозов и моделей, теории эффективности для решения задач стратегического управления при организации и осуществлении проектов. Что становится особенно актуальным для эффективного осуществления проектов в условия рыночного производства, нестабильной макроэкономической ситуации и общего уровня конкуренции за инвестиции в промышленности, наблюдаемые в настоящее время.

Заключение

.

Подводя заключение проделанной работе можно сказать, что в настоящее время промышленные предприятия, производители электронных средств разработки, коммуникации и интеграции, а также потенциальные инвесторы проектов все большие внимание проявляют к концепции управления жизненным циклом изделия как наиболее эффективному современному средству организации и реализации проектов.

Данная работа показала высокую эффективность и практическую значимость методов формирования состава участников проекта и распределения работ между ними, методов принятия решений на основе оценки комплексной эффективности цепочек разработки и внедрения новой техники, методов координации в едином информационном пространстве, что в конечном счете позволяет: повысить эффективность выполнения проектовпроводить комплексную оценку рыночной привлекательности изделий на этапе разработки электронных моделей и выявлять эффективность изменений проекта в процессе совершенствования техникиповысить эффективность использования ресурсов и основных фондов предприятий — участников проектасократить сроки и снизить себестоимость реализации проектов.

В целом, исходя из поставленной цели и сформулированных задач, в диссертационной работе проведены научные исследования и получены следующие результаты:

1. Предложена и обоснована концепция управления жизненным циклом наукоёмкой продукции с учётом особенностей условий проектирования, создания и производства сложной техники, разработан процесс контроля результатов изменений проекта в стоимости жизненного цикла изделия, что обеспечивает непрерывный комплексный учёт затрат, их анализ и обоснование решений по повышению эффективности реализации проектов по созданию образцов новых изделий.

2. Разработан и обоснован метод прогнозирования показателей эксплуатации изделий, построена система имитационного моделирования эксплуатации изделий с учётом их функциональности и условий эксплуатационного окружения, позволяющие проводить машинные эксперименты с виртуальным образом изделия и оценивать его пригодность в различных условиях эксплуатации и поддержки.

3. Разработан метод расчёта операционного результата эксплуатации парка изделий для конкретного пользователя с учётом его производственной программы, ресурсов и стратегии обслуживания и ремонта изделий, позволяющий рассчитать и оптимизировать параметры материальной поддержки эксплуатации изделий.

4. Сформулированы и обоснованы принципы учёта затрат на стадии жизненного цикла изделия, позволяющие выявлять и классифицировать критические факторы затрат возникающие на протяжении жизненного цикла изделия, проводить их сравнительный анализ для вариантов изделий.

5. Предложены концепция и модель производственной системы для распределённого производства готовых изделий сложной техники, обеспечивающие оптимальное использование производственных ресурсов в условиях современных рыночных ограничений и регулирований.

6. Разработана информационная система по учёту материальных потоков в цепи производства изделий, предложен и обоснован метод формирования вариантов конфигурации производства и материального снабжения эксплуатации изделий, что позволило выявить влияние факторов производства, ограничений его участников, политик использования внешних производств и концентрации производства.

7. Разработана информационная база обмена данными между участниками проекта, предложена и обоснована структура центра информационно-логистического обеспечения, что позволило формализовать процессы координации работы участников проекта, обеспечить регламенты работы управляющего органа и его взаимодействие с подразделениями участников проекта.