Введение к работе
Актуальность проблемы. Многие ученые и практики, в том числе и экономисты, высказывают мысли о том, что при переходе на рыночные отношения необходимость з нормировании" труда, планирований и учете трудоемкости продукции, разработке трудовых нормативов и т. д. отпадает. Данный вывод они объясняют тем, что на-рынке цена продукта определяется не величиной трудозатрат на его производство, а величиной спроса на него, которая, в cbod очередь, является функцией от предельной полезности товара для покупателя.
Разумеется, что спрос на товар и величина его возможного удовлетворения при рыночных отношениях оказывают существенное влияние на его дену. Однако, не следует забывать о том, что без знания величины трудоемкости продукции нельзя решить многие вопросы по организации производства, труда и управления. как на действующих, так и на вновь проектируемых предприятиях (расчет необходимого количества работников, производственной мощности, заработной платы и т.д^. Без расчета трудоемкости изделия невозможно определить величину предстояща ' издержек на его производство. Издержки производства, в свое очередь, стимудируят рост или падения предложения, что в определенной мере, влияет на цену продукции.
Информация о трудоемкости продукции ка различных стадиях их жизненного цикла необходима на предприятиях независимо от форм собственности. При переходе к рыночным отношениям приватизированные, в том числе и частные предприятия, не получают, кроме оговоренных случаев; государственное финансирование на обновление имеввэтеся у него оборудования и выпускаемой им продукции. Теперь предприятия вынуждены финансировать новые конструкторские и технологические разработки, в основном, за счет своей собственной прибыли. В связи с этим, важнейшей га-дачей для любого производителя становится выработка механизма прогнозирования производственных и предпроиэводственных затрат, связанных с выпуском продукции с повышенным спросом или новой аналогичной по.потребительным свойствам продукции.
Прогноз затрат на разработку, производство и реализацию
товара придется.осугэствлять в условиях не только отсутствия разработанной технологии его иэготовлиния, но и отсутствия полной конструкторской документации. Без четко отлаженного механизма прогнозирования затрат на производство новой продукции предпрішимате ль практически не может претендовать на успех. -
Известно, что основной мерой меновой стоимости любого то
вара является количество затраченного на его производство
труда После преодоления негативных последствий переходного
периода и в нашей стране опять в основе ценообразования будут
лежать прежде всего общэственно-необходашые трудозатраты на
производство товара, а колебания цены в зависимости от его
деф іщитности не будут существенными по основной массе това
ров. ''.
Трудоемкость изготовления продукции является не только основанием д.хя расчета ее зарплатоемкости, но и своеоОрагной экономической осью на которую накручивается большая часть расходов, которые невозможно прямым образом отнести на себестоимость даннойединицы продукции.
Степень изученности вопроса. В науке и практике накоплен значительный опыт по прогнозированию, планированию и нормиро- . ваншо трудозатрат от фабрично-заводской трудоемкости изделий до нормы времени: на трудовое движение. К работам в данной области организации и нормирования труда можно отнести публикации Абрамова А. Е , Башпша Е А., Бэкдегова В, К., Грановского . Е', Кваши Я. М., Коровиной 3. Е, Лаврова R Д., Ынльнера Б. 3., Оэревсщикова ЕС, Олова И. А., П'/зыни К. Р., Сазанского Я. А., Севрюгика А. С., Скобликова Б.Т., Файнгельда 3. М., Фоти-на И. С. и другие.
К сожалению, опубликованных систематизированных методических материалов, на базе которых можно бы подбирать наилучше математические модели для измерения определенного вида трудозатрат при заданных условиях информационной обеспеченности сейчас нет. да настоящего времени в науке и практике отсутствует общепризнанные классификации видов трудозатрат и '-методов их измерения.,
' Особенно слабым звеном в существующей методологии измере-ния трудозатрат является прогнозирование трудоемкости цроек-
- Б -тирования и изготовления изделий на стадии заключения хозяйственных договоров. Решение названной задачи сильно усложняется, когда производственного аналога новому иэделж. на предприятии-изготовителе нет.,
. Решение вьазеотмечеиной задачи становится особенно актуальным в рыночных отношениях.
Отсутствие систематизированных знаний в облети , семантической регламентація! видов тудозатрат и методов их измерения, а таю» актуальность задачи прогнозирования трудоемкости проектирования и изготовления изделий, не имеющие производственных аналогов, предопределили цель и задачи работы.
Деда и задачи работы. Целью диссертационной работы является построение модели прогнозирования трудоемкости проектирования и изготовления, изделий на базе выявления структурных аналогий в технологиях изготовления и конструкциях изделий, в традиционном понимании не имевших аналогов.
Достижение указанной цели предопределило необходимость репети комплекса задач в следующем порядке:
-'исследовать существующие овиды трудозатрат и методы их измерения в различных вариантах информационной обеспеченности; '
- определять применяемые на практике виды аналогий объек
тов измерения трудозатрат с целью выявления потенциальных и
пригодных для выбранного объекта исследования;
-установить наиболее подходящие математические законы для описания процесса образования ' структур технологических процессов и конструкций изделий;
построить концептуальную модель прогнозирования трудозатрат на проектирование и изготовление изделий, не имеюкяцих производственных аналогов на предприятии-изготовителе;
использовать построеннуюконцептуальную модель измерения трудозатрат при построении различных укрупненных трудовых нормативов;
уточнить математические модели и подготовить компьютерные программы для прогнозирования трудоемкости проектирования и'изготовления новых изделий машиностроения на стадии заклю-
Предмет и обгект исследования.- Предметом исследования являются теория и практика прогнозирования трудоемкости проектирования и изготовления нових изделий машиностроения, в выше указанном смысле, не имеющих аналогов.
Объектом исследования выступает производственные оОъеди-
нения и предприятия бывшего Министерства оборонной промышлен-
ности СССР и отдельные НИИ (Рижский завод "Лэгпищиаи", завод
им. Дегтярева, ГО "Ижеталь, Колюбаюшский игольный завод,
ижевские НИИ "Прогресс" и научно-исследовательский институт
металлургической технологии). ' . :
Методика исследования. Теоретической основой исследования послужили труды отечественных и зарубежных ученых-системников (Бусленко-Н. П., Богданова А. А., Зайцева Р., Рейтмана У.Р. и др.) -полагающих, что любые природные и социальные предметы, явления, свойства и т.д. можно рассматривать как системы взаимосвязанных и взаимозависимых частей (подсистем и элементов). В соответсвии с системным подходом все что нас окружает и мы сами есть не что иное как сложные многоуровневые системы прямым или косвенным образом кантактирующие друг с другом на внутрисистемных и межсистемных уровнях.
Мэтодический план проведешія исследования состоит иэ следующее этапов:.
описание процессов проектирования и изготовления изделий как сложных многорядых эволюционных систем;
моделирование структурных отношений между ' элементами . многорядных систем с использованием таблицы случайных чисел;
построение корреляционно-регрессионных зависимостей количества деталей в изделиях от групп их конструктивной слож- . ности; ''." '..
- вывод комплексны?: формул для прогнозирования различных ',
видов трудозатрат в зависимости от достаточности исходой ин- _-.-
формации. . ;'.'.;'.''-'v-
IїccлeдoвaнїIЯ проводились на основе методов математическо--
го моделирования и экономико-статкстичзеккх методов с использованием персональных компьютеров типа IBM : - -
При педготозке диссертации вироко использовались мелите . раелгвыэ и отраслевые методические и инструктивные материалы,.". стагистичгскиэ сборники, а также статистические материалы и
- 7 -информационные сообщения больвого круга промышленных предприятий и НИИ о структурах тудозатрзт на проектирование и изготовление различных изделий.
Научная новизна диссертации состоит в построении принципиально новой концептуальной модели прогнозирования трудоемкости проектирования и изготовления, новых изделий, не требующей ни предварительного группирования их по тактико-техническим параметрам, ни трудоемких подетальных расчетов, с последующим суммированием. В отличии от известных ме- тодов погнозирсвания трудозатрат предлагаемый метод позволяет учитывать влияние на трудоемкость производства изделий конструктивных, технологических и организационных факторов одновременно.
Автором получены следующие основные результаты теоретического и прикладного характера:
- построена концептуальная модель для укрупненного расчета трудоемкости изготовления новых изделий;
- доказано, что распределение детелей изделий по группам
сложности, а также стадий их жизненного цикла и технологичес
ких переделов по трудоемкости может быть описано нормальным
законом (закон Гаусса);
- построены математические модели для прогнозирования
трудоемкости проектирования и технологической трудоемкости
изготовления изделий с использованием сформулированного авто-
. ром принципа скользящего аналога, закона большие чисел и нормирования трудоемкости изготовления одной детали с максимальной конструктивно-технологической сложностью;
- разработаны системные классификации видов и методов из
мерения трудозатрат, позволяющих осуществлять конструирование
метода измерения трудозатрат по цели и степени обеспеченности
исходной информацией;
- предложены математические модели для прогнозирования
полной заводской трудоемкости изготовления изделий.
Практическая значимость диссертационной работы заключается в ее направленности на решение важнейшей проблемы экономики - создание универсальной системы для прогнозировния трудоемкости проектировния и изготовления новых изделий на стадии заключения хозяйственных договоров.
Предложенные автором математические модели и компьютерные программы для прогнозировния трудоемкости проектировния и изготовления изделий могут использоваться практически любыми предприятиями как оснащенными, так и не оснащенными персонально-вычислительными машинами.
Установленная автором статистическая закономерность нормального распределения вероятностей деталей изделий по группам сложности и трудоемкости изготовления по технологическим переделам может быть использована при разработке различных укрупненных нормативов по труду.
Концепция о возможности описания экономических систем как сложных многорядных систем может оказаться весьма полезной для решения многих технико-экономических задач (прогнозирование предстоящих издержек производства; затраты на техническое оснащение и т. п.).
Апробация и внедрение. Полученные в диссертационной работе методические решения по прогнозированию трудозатрат были использованы при проведении целого ряда НИР по разработке и внедрению отраслевых и местных нормативов по труду для предприятий Риги, Коврова, Ижевска и других городов бывшего СССР.
Отдельные теоретические положения и результаты'практического исседования были доложены, обсуждены и одобрены на отраслевых семинарах "Пути и методы повышения эффективности инструментальных производств" (Красногорск, сентябрь 1972г.), "Обобщение опыта организации и стимулирования научно-исследовательских разработок" (Ижевск, 22-24 октября 1974г.), на научно-практической конференции "Совершенствование бригадных форм организации труда в промышленности , ( Ижевск, УдГУ, 24-28 сентября 1984г.). на первой Российской университетес-ко-академической научно-практической конференции "Соблюдение закона экономии общественного времени как важнейшая социально -экономическая задача (Ижевск, УдГУ, 25-26 мая 1993г.).
Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 12 научных работ обшиы объемам 18 п. л., выпущено 34 сборника по труду, разосланных более чем на 350 предприятий.
Сбгем и структура работы, диссертация состоит иэ введения, четырех глав, иллюстрированных таблицами и рисунками, гаключ&ная, библисграфачкского списка и приложений.
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДйССЕРТАЦКОНШЯ РАБОТЫ.
В введении обоснована актуальность теки, оценена степень изученности, определены цель, задачи и объект исследования, показана научная.и практическая значимость полученных результатов.
В первой главе "Социально-экономическое значение закона экономки рабочего времени показана важнейшая роль экономического показателя трудоемкости продукции в формировании внешеЯ и внутрихозяйственной экономической политики предприятия, проиллюстрирован механизм соблюдения всеобщего закона экономии рабочега времени через управление трудоемкостью изделий на различных этапах из жизненного цикла; приведены возможные критерии оценки эффективности новой техники, приводящие к зконошш общественно-необходимого времени в системе "проектирование - изготовление - эксплуатация. '
Во второй глава "Анализ видов и методов камере ния трудоемкости продукта!, Постановка задачи предметного исследования" осуществлен аналитический обзор существующих видов и методов измерения трудозатрат; сформулирована задача прогнозирования трудоемкости проектирования и изготовления новых . изделий; исследованы существующие методы решения поставленной задачи; на основе анализа известных методов измерения трудозатрат сформированы требования к методу реиения поставленной задачи.
В третьей главе "Разработка логико-матемзтическтой модели прогнозирования трудоемкости проектирования и изготовления новых изделий машиностроения" приведены обобщенные особенности эволщионко развивающихся многоуровневых систем; обосновывается гипотеза о возможности описания сложных конструкций и призводствэнных процессов изготовления изделия как зволюци-онао развитых многоуровневых систем; обосновывается наличие структурной статистической закономерности в сложных системах, на базе которой разрабатывается общая логика-математическая мадель прогнозирования трудоемкости производства новых изделий.
В четвертой главе "Математические модели прогнозирования трудоемкости .на разных этапах жизненного.цикла изделий" при-
-10-водятся математические модели для прогнозирования трудоемкости проектирования изделий, технологической трудоемкости изготовления 'Изделий на стадии заключения хозяйственного договора; обосновывается математические мадели для прогнозирования других частей заводских трудозатрат на изготовление изделий; приводятся варианты математических моделей для прогнозирования полной заводской.трудоемкости производства издлена; содержится описание разработанных и внедренных в производство нормативно-методических материалов, построенных на базе установленных методологических принципов; показываются потенциальные области использования математических моделей измерения трудозатрат.
1. В .последние два-три года последствия экономических взаишотноошений между государством и предприятиями, покупателями и .товаропроизводителями все более и более становятся непредсказуемыми. Одной из важнейаих причин наступившего кризиса, наш взгляд, является не только отсутствие обчеприня-тых научно-обоснованных концепций ценообразования и оплаты труда, но и отсутствие здравого смысла в практике функционирования этих систем. Устанавливаемые производителями цены на товары и. заработная плата за их производство практически оторвались как от величины общественно-необходимых трудозатрат, так и потребительских свойств товара. Товарная и денежная массы катастрофически расбапансіпювдіш.
между тем в цивилизованном мире давно разработаны и функционируют, независимо от форм государственного устройства, системы ценообразования и, в определенной мерз, оплаты.труда производителей товаров.' В основе этих систем лежит закон економш общественного времени - товар тем больше стоит и тем более дорого оплачивается его производство, чем больше с использованием .его экономится будущий труд покупателя, чем эффективнее общественный труд в цепочке производитель-покупатель. Другими словами, высокая цена товара производителя может быть оправдана, если использование этого товара покупателем приводит к прямому или относительному удешевлении стол-
мости выпускаемой им продукции- Низкая стоимость конечного товара может достигаться липа при условии постоянного относительного снижения стоимостей товаров-предшественников. Именно соблюдение закона экономии рабочего времени лежи-* в основе заключения взаимовыгодных сделок.
Из вышесказанного ясно, что в основе успешных зкономиче ких отношений .между' товаропроизводителями и покупателями лежит своего рода баланс трудозатрат в системе производитель-пользователь.
2. Трудоемкость продукции (шире - трудозатраты на выполнение операций, функций, изготовление деталей, углов и т. д.) является . важнеппей технике -экономической категорией, являющейся своеобразной базой, основанием строительства экономики общэства. Без знания предстоящих трудозатрат невозможно выполнение технико-экономических расчетов по определению себестоимости и цены продукции; величины заработной платы, длительности технологического и производственного . циклов; производственных мощностей; планов производства и т. д.
Ш указанной причине проблемы изучения и совершенствования методологии регламентации цен, видов и методов измерения трудозатрат актуальны для любого обвдетва,независимо от формы его государственного устройства.,.
До момента официального заключения хозяйственного договора медду-производителем и потребителем товара при децентрализованной системе управления должна быть выполнена определенная работа' по обоснованию зконошиеской целесообразности .заключения договора. Ранее хозяйственные договоры часто зак-лючадись под адмишяратизным нажимом сверху с учетом так называемого народнохозяйственного эффекта Основой задачи по определению экономической целесообразности производства изделия сегодня является определение величины потенциальной прибыли, от его производства.,Естественно, прежде чем прогнозировать прибыль от производства товара необходимо определить его себестоимость, ибо продажа піеш себестоимости - это начало разорения любого производителя. 3 теория в практике калькулирования и прогнозирования себестоимости яродукщш применяется много расчетных моделей, ко все они базируется на технологической или полной трудоемкости изготовления продукции. Ера
- 10 _ A*.
калькулировании себестоимости большая часть затрат определяется "накручиванием" на заработную плату основных рабочих. При прогнозировании в корреляционных моделях себестоимости, как правило, присутствует одним из факторов-аргументов заработная плата на производство продукции, которая является как бы осью, на которую постепенно "накручиваются" затраты.
Когда новые изделия имеют уже ранее изготовляемые на данном предприятии аналоги, проблем с определением трудоемкости их івготовления нет. Большие трудности возникают, когда производственного аналога изделию на предприятии нет.
3. Предварительное изучение опубликованых за последние 20
лет работ по измерению различных видов трудозатрат (от прог
нозирования технологической трудоемкости изделий по их такти
ко-техническим параметарам До разработки нормативов времени
на осуществление технологических операций) показало, что се
годня систематизированных знаний по терминология и методам
измерения трудозатрат нет. Еыбирая тот или иной из известных
методов измерения трудозатрат, мы рассматриваем их арсенал с
макропозиции, т. е. представляем метод как цельную, неделимую
систему. Аналогично мы поступаем и с измеряемым видом трудо
затрат.
Более глубокое изучение известных видов и методов трудозатрат показали на наличие объективной тенденции к образованию знаний в данной области как многорядной, поэлементной системы знаний, В соответствии с такой систешй можно не только четко определять поэлементный состав исследуемых видов и методов измерения трудозатрат,- но и проектировать новые, ранее на практике не применяемые методы планирования, норми-. ров.ания и прогнозирования трудозатрат.
4. Изучение и систематизация сущэствувдих знаний о видах
и методах измерения трудозатрат позволяет разработать новый
метод прогнозирования трудоемкости проектирования и изготов
ления новых изделий.
Сегодня на практике трудоемкость изготовления новых изделий без разработанного технологического процесса ие определяется, а если и определяется, то с большими озибками (экспертный метод).
5. Проведеннш исследования современных учений о методах
- 13 -измерения трудозатрат позволили соискателю установить новый вид ранее не используемой аналогии изделий, трудовых и технологических процессов. Автором выдвинута гипотеза: раз изделие (в чертежах или металле) есть продукт челозеческого мышления (труда), который по своей природе является сложной эволюцион-но развивающейся, многоуровневой системой, то оно должо иметь в себе соответствующий инвариант мыслительного образа человека.
Если гипотеза верна, то любое "зделив (продукт труда) или трудовой процесс, связанный с той или иной фазой его жизненного цикла можно представить-в виде соответствующих сложных многорядных систем, состоящих из различных уровней и элементов.
При таком допущении любое изделие можно описать как своеобразную совокупность деталей, а технологический процесс его изготовления как сложную многоуровневую систему из технологических переделов, видов работ и т. д.
Еажным вопросом при дальнейшем построении нового метода измерения трудозатрат является определение формы, закона распределения вероятностей трудозатрат по различным уровням и элементам конструкции изделия и технологического процесса. Исследования данного вопроса показал}], что подходящим законом распределения детелей по группам сложности в изделии и трудозатрат по различным фазам (уровням) и элементам технологического процесса является закон Гаусса -
Другими словами, подобие несопоставимых в тадиционном понимании изделий состоит в тем, что все их разнообразие мояно описать как многорядные системы, состояло из нормально развитых многоуровневых подсистем (рис. 1-6). Так, например, подсистему 1 (конструкция изделия) можно раесштривать как совокупность деталей с различней геометрической сложностью. При этом какую -либо деталь (с каклшюлъной или минимальной сложностью) можно принять эа базу приведения. Детали различной сложности бывают в любых изделиях, кеэзяиеиш от их сходства по другім признакам. Аналогична рассуздеиіі? мояно привести к по другим подсистекзи жизненного цикла изделия.
JfraK, подобие изделий соптоігт в той, что see они, точнее их конструкции, технологические процессы изготовления и гру-
I. Конструкция
2. Технология изготовления
3. Производство
4. Процесс эксплуатации
5. Процесс ремонта
6. Демонтаж и ликвидация
Рис. Стадии жизненного цикла изделия
гне процессы их жизненного цикла, есть взаимосвязанное семейство многоуровневых подсистем с поэлементно развитой (Га-уссовской) структурой.
. Допущение гипотезы о возможности описания стуктур разных природных и общественных явлении с использованием нормального закона (принцип волны) было обосновано' ещэ Дж. Дарвиным, А. Богдановым, а тшсзке в трудах, современных ученых-системников А. Ивахненко, tt Буслэнко, и др.
б. исходя из вышеизложенного была построена . принципиаль-ная модель измерения трудоемкости проектирования и изготовления, новых изделий, не имехкзіх на конкретном заводе производственных аналогов: ./н
Т» KiztirraxTffwUfJil)
Т.,- трудоемкость проектирования или изготовления изделия;
п - ісоличество элементов на 1-ом уровне многорядиой сие теш;
tiirax - трудоемкость элемента с максш,5альным значением сложности (трудоемкости) на і-ом уровне.
Шлезным свойством уравнения (1) является то, как доказано в работе, что для любого уровня многорядной сложной систе-ш-справедлива статистическая закономерность:
п 12-3 4 5 б 7
- Кі 1 1,35 1,75 2,13 2,48 2,72 3,0
Значения КГ получено нз б.азе мапйшюго шделировакш Кі при различных величинах п.
"7. ГЬлученная концептуальная. шдель (1) послужила основой
для. построения следующее развернутых ілатєиатических моделей
для прогнозирования трудоемкости проектирования и изготовле
ния новых изделий: " ^- -^Щ-т* ^
тпр. <2,105- -кГ) гкяхкядш, а & ЛрЬр*&&&+&)
Тпш=Кі(1,25п1+0,35хг2*0,С5:спЗ+. ...):: (3)
где" Тпр.- - трудоемкость разработки ко,':етрулторс!-:ой документации на новоэ изделие,' часов;
- суіаа Кі при вкполпзп;ві полного ксг-зшэкса олытно-кокструкторс:«сс рсЗот з соответствия е тппозиа перечнем эта-
ПОВ НЙОКР;
Ki - сумма коэффициентов по невыполняемым в . конкретном проекте работам;
Ду - количество условно-сложных деталей в изделии, определяемое в зависимости от группы его сложности;/
Кн, Кт - коэффициенты, учитывающие соответственно уровни новизны и технических требований, предъявляемых к изделию.
Классификация изделий по уровням новизны и техническим требованиям заимствованы из работ Й.С. Яотина.
1.8 - нормированная трудоемкость разработки рабочей документации на деталь наиболее вероятной сложности;
\\, пх, ny, re - соответственно общее и количество разме
ров да осям координат х, у и 2 на чертеже детали с максималь
ной сложностью геометрии.
№ - число неповторяющихся размеров.
В работе, в аависшости от возможности получения информа щш, приведены другие формулы-варианты для определения трудоемкости проектирования детали максимальной сложности (Tgmax )
Б формуле (3) применены следующие' обозначения:
Кі - сумма коэффициентов при n-ом количестве- технологических переделов в технологически!.! процессе нового изделия;
г.!, п2... - количество деталей в соответствующих группах геометрической сложности;
1,35;. 0,34; 0,085... - среднестатистические козффнциенты, характеризующие меру возрастания удельной трудоемкости изготовления деталей различных групп сложности;
Tgmax - трудоемкость механической обработки (иди другого технологического передела, если он по трудоемкости наиболее весомый) детали с максимальной геометрической (технологической) сложностью.
8. встроенные математические . модели использованы при разработке и внедрении ряда нормативно-справочных документов на КовроЕском заводе им. Дегтярева, Рижском "Легпквкаш", Йэлю-бакннском игольном заводе, Артинском-ьюталлургическом заводе, Ижевском научно-исследовательском институте металлургической техаспсгии и ряде других предприятий бызиего Союза.
С использованием выявленных закономерностей п мэтеызти-4fCKiix моделей разработаны следующие нормативные документы:
- отраслевые нормативы численности ИГР и служащих в мар-
'. теноаских цехах;
;'* -.нормативы численности лаборактов-хикйжов;
нормативы времени для изготовления оригинальных деталей машиностроения; '
нормативы трудоемкости ОКР;
нормативы трудоемкости изготовления реяуп^го инструмента.
Всего разработано более' 34 нормативных сборников по труду, разосланных более чем на 350 предприятий.
Вайденная закономерность (1) .может найти применение не ' только при нормировании, планировании и прогнозировании трудозатрат, но и для решения других научно-технических гадач в : условиях неполной исходной информации и не требущих особо точных прогнозов.