Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Методологические положения технологической модернизации промышленных предприятий 18
1.1 Сущность и основные предпосылки технологической модернизации на инновационном этапе развития экономики 18
1.2 Модернизация общества как основное условие и предпосылка реализации промышленно-инновационной стратегии 50
1.3 Трансформация промышленных предприятий в интегрированный наукоёмкий комплекс 81
Глава 2. Концептуальная модель и основы комплексной системы управления технологической модернизацией 104
2.1 Анализ инновационного потенциала промышленности в мировом сравнении и в федеральных округах российской федерации 104
2.2 Технико-экономическое обоснование управления технологической модернизацией 128
2.3 Формирование основ комплексной системы управления технологической модернизацией 136
Глава 3. Формализация и моделирование процессов технологической модернизации интегрированного наукоёмкого производства 183
3.1 Инновационный базис формализации процесса технологической модернизации 183
3.2 Формализация структуры комплексной системы управления технологической модернизацией 202
3.3 Разработка алгоритма и построение моделей технологической модернизации 218
Глава 4. Многоуровневая оптимизация организационной структуры интегрированного наукоёмкого производства 244
4.1 Оптимизация организационной структуры и функций интегрированного наукоёмкого предприятия 244
4.2 Оптимизация размещения контрольных операций по технологическому процессу 262
4.3 Оптимизация допусков на параметры высокотехнологичного продукта интегрированного наукоёмкого предприятия 267
4.4 Модернизация системы подготовки кадров 280
Заключение 306
Список использованных источников 316
Приложения 337
- Модернизация общества как основное условие и предпосылка реализации промышленно-инновационной стратегии
- Технико-экономическое обоснование управления технологической модернизацией
- Формализация структуры комплексной системы управления технологической модернизацией
- Оптимизация размещения контрольных операций по технологическому процессу
Модернизация общества как основное условие и предпосылка реализации промышленно-инновационной стратегии
Представления западных экспертов о будущем России и постсоветского пространства представляют достаточно большой интерес. В частности, они оказывают влияние на перспективные планы политических и экономических элит стран Запада в отношении данного региона.
Наиболее радикальный и чрезвычайно широко дебатирующийся прогноз об изменении глобального экономического соотношения сил в первой половине XXI века принадлежит экономистам агентства «Голдман Закс» Доминику Вильсону и Рупе Пурушотхаману. В опубликованном в октябре 2003 г. докладе «Мечтая вместе с «БРИК»: Путь к 2050 г.» они высказали гипотезу о том, что к 2050 г.
По мнению экспертов Национального совета по разведке США (далее НСР), Россия - единственная страна на постсоветском пространстве, которая сможет сыграть какую-то роль в глобальном научно-техническом развитии (хотя небольшой научно-технический потенциал сохраняется на Украине и в Казахстане). РФ сохранит свои позиции в области ракетно-космической техники, использования атомной энергии, в военной авиации и некоторых информационных технологий.1 Существует также возможность для кооперации России с европейскими производителями в описанных выше ключевых отраслях, что могло бы позволить на равных конкурировать на мировых рынках с США.
Вооруженные силы РФ, по мнению экспертов НСР, будут по прежнему иметь ограниченные возможности применения за пределами страны. Они столкнутся с серьезными проблемами, вызванными демографическим кризисом и «отсталостью военных технологий».15 Возможно, что для преодоления этих проблем Россия к 2020г. может, наконец, перейти к профессиональному принципу комплектования армии.
Существует потенциальная возможность того, что Россия сможет добиться технологического «рывка». Однако, скорее всего, как полагают авторы доклада «Россия и новые независимые государства Евразии в 2020г.», технологическое развитие в военной области будет в нашей стране «догоняющим». В связи с этим прогнозируется «сохранение отставания с точки зрения возможностей в области «военных действий нового поколения», особенно, по сравнению с США».16
Создание национальной инновационной системы отнесено к числу высших приоритетов государственной политики Российской Федерации. Однако в настоящее время российская инновационная система не удовлетворяет потребностям перехода к инновационной экономике. В качестве одной из первоочередных задач Правительства Российской Федерации становится разработка долгосрочной Промышленно-инновационной стратегии развития Российской Федерации до 2020 года. Базовым положением данной стратегии должна стать ориентация на возрождение России в качестве передовой научно-технической державы, опирающейся на собственное производство научных знаний и инноваций, активную экспортную политику в отношении технологий и готовой промышленной продукции. Основную цель стратегии, возможно, сформулировать следующим образом: «достижение устойчивого развития страны путем технологической модернизации и диверсификации отраслей экономики, способствующих росту конкурентоспособности и отходу от сырьевой направленности, подготовка условий для перехода в долгосрочном плане к постиндустриальной экономике». Основной смысл Промышленно-инновационной стратегии - в организации соединения стратегий развития науки и инноваций со стратегиями развития традиционных секторов экономики и инновационных высокотехнологических отраслей (нанотехнологий, информационных и коммуникационных технологий, военно-промышленного комплекса, авиации и космоса, генной инженерии, биотехнологий, альтернативной энергетики, новых направлений в машиностроении). В настоящее время, в России начинает формироваться идеология инновационной деятельности в текущих социально-экономических реалиях. Обозначены приоритетные направления включения российского научно-исследовательского и производственного потенциала в создание новых продуктов на переднем крае технологий.18 Для устойчивого и эффективного развития экономики России в условиях перехода развитых стран мира к «экономике знаний» представляется необходимым не только формирование и развитие новейших отраслей и производств, но и повышение технологического уровня «старых» или традиционных отраслей и сфер. В связи с этим встает вопрос осуществления перевода общественного производства, и прежде всего промышленного комплекса, на высокотехнологичный уровень с целью достижения наибольшего технологического соответствия различных производственных звеньев на максимально высоком уровне. По сути это представляет собой процесс технологической модернизации промышленного производства. При этом необходимо ориентироваться на принципиально новые технологии пятого и шестого технологического уклада (в дальнейшем изложении ТУ), что потребует замены физически и морально устаревших фондов во всех сферах экономики на новейшие технологические системы, обеспечивающие высокую экономическую эффективность, сбережение ресурсов и повышение конкурентоспособности продукции. Непрерывная технологическая модернизация производственного комплекса является практическим воплощением развития экономики инновационного типа.19 Основным условием реализации промышленно-инновационной стратегии является готовность общества к модернизации. Какое же общество может считаться современным, модернизированным? Конечно, мы не может провести четкую границу, по одну сторону которой находятся общества традиционные, т.е. те, которым еще предстоит пройти путь к современности, а по другую — модернизированные, а значит, глядящие на весь остальной мир с высоты своей «вековой мудрости». Граница на самом деле очень расплывчата.
Технико-экономическое обоснование управления технологической модернизацией
Технологическая модернизация стала сегодня ключевым термином дня, главным словом эпохи. Такую же примерно роль 20 лет назад играло слово «демократия». Технологическая модернизация сейчас, как демократия тогда, должна, согласно распространенным представлениям, спасти страну, вывести ее к новым технологическим горизонтам развития [87, 65, 66, 67].
В то же время, единого понимания о готовности промышленного комплекса страны к технологической модернизации в обществе нет. Лауреат Международной Леонтьевской медали «За вклад в реформирование экономики» Е. Г. Ясин, на основе анализа состояния технологической модернизации в странах с высоким уровнем экономического развития, формирует следующие предположения [162]: 1. Россия сегодня сталкивается с очень серьезным вызовом. Для определенной части населения предмет для беспокойства достаточно ясен, но это, как всегда, меньшинство, меньшинство даже в элите, которое не может добиться осознания обществом своих тревог и обеспокоенности. С другой стороны, общество, вернее страна остро нуждается в технологической модернизации. 2. Необходимо безотлагательно провести реформы, которые привели бы к формированию инновационной экономики, которую можно назвать экономикой знаний, креативной экономикой. В таблице 12 приведены данные об ожидаемых среднегодовых темпах роста ВВП и населения по группам стран, существенно различных по культуре [162]. Мы видим, что в странах Запада и бывшего СССР, а также в Японии рост экономики сравнительно низок и население почти не растет или даже убывает. В других странах Восточной и Южной Азии рост ВВП и численности населения намного выше. В Латинской Америке увеличивается население, а темпы роста ВВП скромные. В исламских странах темпы роста населения самые высокие, а экономика будет расти не так быстро. 3. Необходимо произвести серьёзную реструктуризацию экспорта и импорта. По результатам расчётов за время с 2005 по 2020 год, на мировой арене произойдут очень серьезные подвижки. Главным образом изменения будут заключаться в том, что Китай и Индия резко увеличат объемы экспорта, если не будет повышение качества продукции. Если Китай и Индия добьются повышения качества продукции до неких стандартов, которые помогут обеспечить завоевание самых требовательных рынков, то их экспорт вырастет еще больше. Совокупная факторная производительность промышленных предприятий России крайне низка, следовательно, повышение производительности является одной из первоочередных задач технологической модернизации. (у) — нет ограничений, но нет и преимущество. Мы видим, что Китай, Индия и Бразилия имеют преимущества в части трудовых ресурсов и продолжения индустриализации. Индия и Китай сегодня находятся в стадии поздней индустриализации. Для. этой фазы, когда используются возможности, заложенные в преобразовании аграрного сектора, с применением уже имеющихся технологий и т. д., можно обеспечивать высокие темпы роста. Развитые страны, которые вошли в инновационную фазу, не могут поддерживать таких высоких темпов роста, кроме случаев, когда происходит технологическая революция. Тогда появляется возможность прорыва. Но Россия, в настоящий период, стоит перед проблемой убывающего населения, т. к. страна использовала все трудовые ресурсы в период индустриализации, не такой успешной, как китайская. Поэтому конкурировать с Китаем, Индией и другими странами этого ряда Россия затруднительно. Её козырь — это природные ресурсы. Однако в России нет ограничений по привлечению капитала, и она может развивать производство, но только с теми трудовыми ресурсами, которые у нее есть [162]. Таким образом, Е. Г. Ясин пришел к выводу, что у России, если она не может конкурировать с Китаем и Индией за трудоемкие виды продукции, остается один выход — переходить к инновационной экономике, на которой базируется технологическая модернизация. В книге «Модернизация России: условия, предпосылки, шансы» Иноземцева В.Л. анализируя модернизации предшествующих периодов системно рассматривает следующие факторы: Во-первых, модернизация - резкое изменение структуры национальной экономики и обретение индустриальным сектором лидирующей роли как в производстве ВВП, так и в обеспечении занятости. В Японии в 1948—1971 гг. доля обрабатывающих отраслей промышленности в ВВП выросла с 19 до 36%, в занятости — с 22 до 31%; в Южной Корее эти показатели в 1963—1990 гг. составили соответственно 9 и 31%, 10 и 26%11. Это обстоятельство требовало огромных инвестиций, единственным источником которых могло стать недопотребление населения.
Во-вторых, во всех быстро модернизировавшихся странах особую роль играла система государственной власти, которая на период модернизации жестко подчинялась задачам промышленного прорыва. Это заметно на примере всех «новых индустриальных стран», в большинстве которых в 1960—1980 гг. значительная часть инвестиционных проектов либо непосредственно финансировалась государством, либо поддерживалась созданием особых условий хозяйствования (от выделения льготных кредитов до введения откровенного протекционизма). При этом государственная власть организовывалась по корпоративным принципам: выше всего ценилась успешность чиновника и реализовываемых им проектов; конкуренция между работниками госслужбы порой была даже более жесткой, чем в коммерческих структурах.
Формализация структуры комплексной системы управления технологической модернизацией
Системы управления технологической модернизации, являясь в основном самостоятельными организационными формированиями, обладают двумя важными особенностями. Во-первых, КС УТМ не отделимы от производственной системы, и эта связь возрастает по мере развития технологии и методологии обновления производства, т.к. всё большее значение приобретают обратные связи от функций управления технологической модернизации к непосредственно самим технологическим операциям. Во-вторых, КС УТМ становится всё более усложнённым т.к. возрастает как сложность производственных операций в технологии, так и сложность контроля технологических операций при производстве высокотехнологичного продукта.
Всё это приводит к противоречивым тенденциям в построении современных и перспективных КС УТМ [19, 328]. С одной стороны, КС УТМ существенно зависит от производственной системы, и эта зависимость определяет структуру системы. С другой стороны, усложнение КС УТМ и рост специфических её особенностей (в связи с этим) приведёт к необходимости построения обособленных в определённом смысле организационных образований, под час существенно отличающихся от элементов организации производственной (или технологической) системы.
Эти противоречия сами по себе различны по существу и интенсивности, зависят от специфики предприятия, заключающейся в готовности к технологической модернизации или степени её развития. Следовательно, при разработке КС УТМ, необходимо стремиться к такой её организационной структуре, в которой указанная специфика предприятия нашла бы своё отражение в соответствующей форме. Для определения понятия «организационная структура», необходимо предварительно дать формулировку структуры системы. В соответствии с положениями общей теории систем, система есть некоторое объединение её составных взаимосвязанных элементов, которые следует рассматривать как определённое единое целое [111, 113]. При этом понятие целостности предполагает заранее определённый контекст. Более строго, системой следует называть множество взаимосвязанных элементов, каждый из которых связан с каждым другим элементом так, что любые два подмножества этого множества не могут быть не зависимыми [134]. Под структурой системы понимается ее организация из отдельных элементов с их взаимосвязями [19] , которые определяются распределением функций и целей, выполняемых и достигаемых системой, соответственно. Это определение требует, в свою очередь, описания и формулировки таких понятий, как отношение, упорядочение, взаимодействие, организация, функция и цель системы [28, 30]. Определение 1. Отношением в множестве т элементов называется закон, который выделяет п элементов из т с указанием правила упорядочения элементов в выбранной группе. Определение 2. Упорядочением, в свою очередь, называется указание, какой из элементов является первой компонентой, какой второй и т.д. В более общем случае, отношением является любое правило, которое указывает для каждой группы п элементов из т ,что либо выделение этих элементов имеет место, либо не имеет. Определение 3. Взаимодействие есть вид отношений между элементами множества, при котором указывается ряд условий упорядочения. При одних условиях упорядочения выделяют элемент Xj, при других - элемент Xj_fc из группы в п элементов множества т. Взаимодействие предусматривает динамическую основу отношений, в то время: как взаимосвязь условно имеет место в статике [47]. Определение 4. Организация есть объединение элементов в множество, обладающее иерархической структурой с заранее определенными отношениями как между элементами, так и между уровнями принятой иерархии [111, 293]. Определение 5. Функция в данном исследовании есть закон, по которому один элемент множества взаимодействует с другим в результате тех или иных отношений. Причина, вызвавшая этот закон, есть цель системы. Так как структура системы не обязательно должна обладать иерархией, то приведенное в [111] определение недостаточно общее. В соответствии с определениями, данными выше, может быть предложена формулировка понятия организационной структуры системы. Под организационной структурой промышленного предприятия понимается форма по принятию решений между лицами или группами лиц (структурными подразделениями), составляющими организацию, направленные на достижение стоящих перед собой целей [19]. Таким образом, структура КС УТМ есть совокупность правил организации фиксированного множества элементов системы и их взаимодействия друг с другом и с другими подсистемами промышленного предприятия [47, 90]. Формализация сфер КС УТМ и их оптимизация в настоящем исследовании представлена матричной форме. Матричные модели в экономике, один из наиболее распространённых типов экономико-математических моделей. Представляют собой прямоугольные таблицы (матрицы), элементы которых отражают взаимосвязи экономических объектов и обладают определённым экономическим смыслом, значение которого вычисляется по установленным в теории матриц правилам. В матричной модели отражается структура затрат на производство и распределение продукции и вновь созданной стоимости. Матричные модели — балансово-нормативные, они объединяют в единой табличной форме балансы распределения продукции (по отдельным её видам) и увязанные с ними балансы затрат на её производство, а также нормативы материальных и денежных затрат. Матричные модели используются для экономического анализа и плановых расчётов с применением электронной вычислительной техники [108].
Оптимизация размещения контрольных операций по технологическому процессу
Оптимизация структуры системы контроля осуществляется как процедура размещения контрольных постов по технологическому процессу, причем: а) под технологическим процессом понимается совокупность операций по преобразованию материала, полуфабриката и информации в результат, выражаемый в виде промышленной продукции (детали, сборочные единицы), документа (конструкторской, технологической, организационно распорядительной документации) и нефиксирующейся информации (решения о пути дальнейшего следования контролируемого объекта, управляющего решения и т.п.) [20, 56, 136, 140]. б) структура технологического процесса принимается фиксированной. Это накладывает на процедуру оптимизации структуры системы контроля дополнительное ограничение, так как вариации всех операций технологического процесса (и технологических, и контрольных) легче осуществить в одной процедуре [27]. В данной работе создание методики оптимизации размещения контрольных постов по технологическому процессу является подцелью, тогда как целью является оптимизация КС УТМ. Следует отметить, что усложнение технологического процесса неизбежное при технологической модернизации, прежде всего, отразилось на возрастании стоимости контрольных операций, что требует технологической обоснованности размещения контрольных операций по технологическому процессу [160, 161]. В результате происходит ресурсосбережение от исключения ряда излишних контрольных операций [44, 46]. По существу, процедура размещения контрольных постов по технологическому процессу является подзадачей формирования организационной структуры в подсистеме производственной системы предприятия. Но организационная структура КС УТМ строится на основе удовлетворения, критериев близости и минимума суммарных затрат, при которых допускаются вариации как элементами множества подразделений, так и элементами множества функций. В данной подзадаче технологический процесс имеет фиксированную структуру. С другой же стороны, в данной задаче должны быть сохранены особенности общей проблемы оптимизации организационной структуры КС УТМ, что требуется для соблюдения, подхода и, далее, формирования вычислительных и организационных процедур. Это обстоятельство накладывает свой отпечаток и на построение самой методики, а именно: возникает необходимость алгоритмической (аналитической, формальной, методической) связи методики размещения с методиками оптимизации организационной структуры КС УТМ и оптимизации допусков на параметры изделия, (выбора рациональной номенклатуры контролируемых параметров, изделия и количественное определение их коэффициентов влияния на выходной параметр изделия). Наряду с детерминистскими показателями контроля в методике используются и вероятностные характеристики. При этом учитываются следующие основные методические положения: а) размещение контрольных постов существенно зависит от структуры контролируемого технологического процесса, его качественных показателей; б) процедура оптимального размещения контрольных постов должна сочетаться с процедурами оптимизации структуры самих контрольных операций на этих постах; в дальнейшем эти процедуры должны слиться в одну сложную рас счетную схему, при этом суммарные затраты С — min; в) методика должна учитывать и необходимость итераций; т.е. пересчетов в зависимости от результатов последующего процесса определения рациональной кратности контроля или оптимального объема контрольно-выборочных испытаний. Рассмотрим основы этой методики. Технологический процесс представим обобщенной схемой (рис. 54). На этой схеме обозначены: і = 1, ...,п - номер технологической операции...,m- номер контрольной операции; Pt - вероятность брака на і-й технологической операции; Сь - затраты на 1-ю технологическую операцию; dj-E -затраты на контроль -то параметра после і-й технологической операции. Первоначальная схема исследования системы контроля не предусматривает оценку достоверности контроля, так как в данном случае принимается гипотеза о том, что контрольная операция, осуществляющая контроль правильности исполнения изделия по --му параметру, обладает вероятностью правильной отбраковки, равной единице. Погрешность приборов, или исполнителей контрольных операций в данной Работе в расчет не принимаются. В случае, когда контроль осуществляется после каждой технологической операции, обеспечивается равенство п = т. Теперь рассмотрим последовательность оценок соотношения между затратами на контроль и технологическими затратами. Общий подход при этом состоит в следующем: если контроль осуществляется после каждой технологической операции, то затраты на контроль возрастают и могут превысить или стать соизмеримыми с технологическими затратами; если осуществлять контроль всех параметров лишь в конце технологического процесса, то возрастут затраты на технологическую обработку изделия, уже имеющего брак на предыдущих операциях. Очевидно, что оптимальное решение о выборе мест контроля должно учитывать как соображения минимизации технологических затрат, так и соображения о минимизации затрат на контроль. Приведённые в [116] схемы, допускали детерминированность как затрат на технологическую операцию, так и затрат на контроль. В то время как эти затраты являются случайными величинами. Таким образом, можно говорить об их статистических характеристиках, в частности - об их математическом ожидании. Рассмотрим, для удобства рассуждений, схемы контроля, начиная с конца процесса. В качестве первого варианта рассмотрим единичный контроль изделия по всем параметрам на выходе (рис. 54-а). При этом потери, вызванные принятой структурой контроля будут составлять: затраты на обработку изделия, если последнее уже должно быть отбраковано, но продолжает оставаться в технологической системе из-за отсутствия контроля в процессе изготовления, и затраты на одну контрольную операцию.
