Содержание к диссертации
Введение
1 Анализ методов разработки конкурентоспособных автотранспортных средств 10
1.1 Анализ подходов к проектированию конкурентоспособных автомобилей и методов их рационализации 10
1.2 Анализ методов оценки экономической эффективности, качества и конкурентоспособности проектируемых изделий 21
Выводы по главе и задачи исследования 39
2 Формирование технического задания конкурентоспособного грузового автомобиля 41
2.1 Теоретические положения обеспечения конкурентоспособности грузовых автомобилей на стадии разработки технического задания 41
2.2 Выбор агрегатов грузового автомобиля по критерию экономической эффективности 47
2.3 Ускоренная стендово-дорожная доводка грузового автомобиля 60
Выводы по главе 67
3. Методика определения оценочных показателей проектируемых изделий .69
3.1. Оценка экономической эффективности эксплуатации грузовых автомобилей 69
3.2. Определение интегрального критерия качества проектируемой модели 81
3.3 Измерение конкурентоспособности грузовых автомобилей 98
3.3.1 Прогнозирование цены грузового автомобиля на ранних стадиях разработки 106
3.4 Исследование влияния технико-эксплуатационных параметров на конкурентную цену автомобиля 113
Выводы по главе 117
4 Практические аспекты применения методики формирования параметров конкурентоспособного грузового автомобиля на этапе разработки технического задания 119
4.1 Анализ конъюнктуры рынка проектируемого автомобиля и выбор основных конкурентов 119
4.2 Расчет экономической эффективности, качества и конкурентоспособности разрабатываемого автомобиля 123
4.3 Оперативная оценка технико-экономической эффективности конструкторско-технологических решений 129
Выводы по главе 134
Заключение, выводы и рекомендации 135
Библиографический список использованной
Литературы 139
Приложения 151
- Анализ методов оценки экономической эффективности, качества и конкурентоспособности проектируемых изделий
- Выбор агрегатов грузового автомобиля по критерию экономической эффективности
- Определение интегрального критерия качества проектируемой модели
- Расчет экономической эффективности, качества и конкурентоспособности разрабатываемого автомобиля
Введение к работе
Актуальность исследований. Проблемы повышения конкурентоспособности, завоевания сильных рыночных позиций крайне важны, актуальны и даже, можно сказать, болезненны для подавляющего большинства российских предприятий. Глобализация экономики, вступление России в ВТО, усиление конкуренции на товарных рынках ставят задачу фундаментального переосмысления процессов создания автомобилей, переноса усилий по обеспечению их конкурентоспособности на ранние стадии проектирования, перехода от функционального подхода управления НИОКР в процессный.
Конкурентоспособный автомобиль может быть создан только при принятии оптимальных решений на каждой стадии разработки. В жизненном цикле обеспечения конкурентоспособности сложнотехнических изделий особое место занимает стадия разработки, на которой закладываются экономичность, качество и конкурентоспособность изделия. Экономичность, качество и конкурентоспособность автомобиля в существенной степени определяется именно правильным выбором его параметров при разработке. Основные усилия производителя в жизненном цикле товара должны быть направлены на этап создания, тогда товар будет продаваться без усилий. В условиях рыночной экономики предприятия необходимо вооружить методикой комплексной оценки конкурентоспособности продукции уже на стадии разработки. Это позволило бы избежать неоправданных затрат вследствие просчетов конструкторов, провалов изделия на рынке и, как следствие, банкротства предприятий.
Всякий опытный образец изделия, выполненный в металле, будучи прогрессивным по отношению к предшествующему изделию, все же содержит элементы консерватизма. Вносить изменения в конструкцию в изготовленный образец намного труднее, чем делать это своевременно в соответствующей проектной документации. Необходимы такие методы рационализации, которые позволили бы уже на стадии проектирования выбирать оптимальные агрегаты и параметры автомобиля.
В отечественной практике разработки новых конструкций очень редко применяются технико-экономический анализ (ТЭА) и рационализация параметров создаваемой техники, что приводит к большим потерям времени, людских ресурсов при устранении недостатков и к постановке в серийное производство неэффективных машин.
На стадии разработки происходит трансформация требований потребителей в техническую документацию. Основная часть процессов проектирования, кроме творческих, может быть стандартизована. Технология разработки новой продукции должна обеспечивать реализацию принципа "делать правильно с первого раза". Ошибки, допущенные при разработке, трудно исправить, а само исправление требует значительных затрат и времени. На современном уровне развития науки и техники большинство технических решений могут быть реализованы в конструкции, но их использование должно быть экономически обосновано. В мире накоплен большой опыт разработки автомобилей, проведены обширные исследования. Несмотря на это, в машиностроении пока нет научно обоснованного метода проектирования автомобилей, который учел бы интересы всех участников процесса производства и эксплуатации новой модели, общепринятые методы разработки автомобилей несовершенны: недостаточно используются инструменты стратегического маркетинга, на предпроектном этапе не производится детальный анализ требований потребителей, в техническом задании (ТЗ) принимаются параметры, которые не всегда рациональны с точки зрения потребителя, недостаточно используются результаты НТП, не в полной мере ведутся работы по оптимизации конструкции, что негативно отражается на уровне конкурентоспособности новой техники. В результате потребители несут огромные эксплуатационные затраты на техническое обслуживание (ТО) и ремонт автомобилей. Так, трудоемкость содержания в технически исправном состоянии автомобилей в 6-8 раз больше трудоемкости их изготовления, а за весь амортизационный период - в 60-70 раз. В связи с тем, что сложная технико-коммерческая
проблема разработки конкурентоспособных грузовых автомобилей (ГА) не полностью решена, тема диссертации является актуальной.
Объектом исследования является грузовой автомобиль, а предметом исследования - методы формирования параметров конкурентоспособного грузового автомобиля в техническом задании.
Цель работы - разработка методики формирования параметров конкурентоспособного автомобиля на стадии разработки технического задания.
Методы исследования: теория комплексно-системного подхода к проектированию машин; теория экономико-математического моделирования; теория принятия решений; теория многопараметрической оптимизации; теория систем; расчет и дисконтирование денежных потоков; кластерный анализ; имитационное моделирование; теория технико-экономического анализа и оценки качества, конкурентоспособности изделий; теории квалиметрии, исследований операций.
Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:
1. Алгоритм формирования параметров грузового автомобиля в техническом задании, заключающийся в последовательной сравнительной оценке в три этапа принятых на предпроектной стадии технико-экономических параметров по критериям чистая текущая стоимость, коэффициент качества, коэффициент конкурентоспособности аналогов. При этом соблюдается принцип перехода на следующий этап только после достижения критерия, превышающего показатель аналога, позволяющий обеспечить новой модели конкурентоспособность на выбранном сегменте рынка.
2. Методика выбора рациональных агрегатов новой модели, заключающаяся в выборе альтернативных агрегатов и расчете чистой текущей стоимости (ЧТС) автомобиля с этими агрегатами в одних и тех же условиях эксплуатации и выбирается тот агрегат, при установке которого ЧТС автомобиля больше, чем у конкурентов. При наличии в оптимальной зоне, формируемой критерием ЧТС и главным параметром, нескольких агрегатов определяется их коэффициент качества и выбирается агрегат с наибольшим ко эффициентом качества. Методика позволяет обеспечить автомобилю большую экономическую эффективность, чем у конкурента, сократить временные и материальные затраты на разработку.
3. Новый метод оценки конкурентоспособности грузового автомобиля, осуществляемый в следующей последовательности: 1) показатели качества изделия по схожим признакам объединяются в группы; 2) методом профилей определяются групповые комплексные показатели качества; 3) суммированием произведения комплексных показателей качества и их коэффициентов весомости, определяемых методом анализа иерархий, рассчитывается интегральный коэффициент качества изделия; 4) рассчитывается коэффициент конкурентоспособности или путем отношения коэффициента качества к цене автомобиля, или отношением цены, определенной из функции зависимости цены от качества для аналогов, к цене новой модели.
4. Пятифакторная регрессионная модель определения цены грузовых автомобилей в зависимости от грузоподъемности, снаряженной массы, мощности двигателя, максимальной скорости и динамического фактора на первой передаче, позволяющая прогнозировать цену на стадии разработки технического задания новой модели, когда известны только основные параметры машины.
5. Новые формулы, определяющие степень влияния параметров автомобиля и условий эксплуатации на долговечность шин и годовую трудоемкость технического обслуживания, позволяющие при разработке оперативно оценить влияние конструкторско-технологических решений на потребительские свойства автомобиля.
Достоверность научных положений диссертации подтверждается полнотой и обстоятельностью анализа методов разработки изделий; корректным применением теории систем и принципов разработки конкурентоспособных изделий; корректностью выбора исходных допущений и ограничений при определении оценочных критериев новой модели и конкурентов; адекватностью используемого алгоритма выбора параметров изделия исследуе мой области; удовлетворительным совпадением результатов расчета по предложенным методам и формулам с результатами расчетов по существующим формулам и результатами экспериментальных исследований; применением апробированного научно-методического аппарата регрессионного анализа, апробацией основных положений работы в научных публикациях автора и на научно-технических конференциях.
Практическая ценность работы определяется прикладным характером научных положений, алгоритмов, выводов, рекомендаций, которые могут быть использованы на предприятиях автомобилестроения при реализации функции управления процессом разработки конкурентоспособных ГА. Методика формирования технико-экономических параметров грузового автомобиля на этапе разработки технического задания способствует обеспечению экономической эффективности, качества, конкурентоспособности проектируемой модели с минимальными трудовыми, материальными и временными затратами. Алгоритм принятия параметров ГА и методика выбора рациональных агрегатов позволяют разработчику принять правильные решения, оптимизировать параметры автомобиля имитационным моделированием. В ходе разработки оценочных методов, их апробации получены результаты, имеющие самостоятельную ценность: определены степень влияния 28 технико-эксплуатационных параметров на цену развозного автомобиля К-43ХХ; произведено измерение качества и конкурентоспособности 14 моделей шин, 5 седанов бизнес-класса, 3 магистральных тягачей, 7 моделей дизельных двигателей.
Реализация результатов работы. Комплексно-системная технология создания новой модели ГА, а также методы оценки экономической эффективности, качества и конкурентоспособности, выбора агрегатов автомобиля, однокритериальной многопараметрической оптимизации параметров используются при выполнении планов НИОКР ОАО «КАМАЗ», внедрены в практику разработки новых моделей ГА в ОАО «КОМ», применяются в учебном процессе в Камской государственной инженерно-экономической академии.
Апробация работы. Основные положения работы доложены на международных и всероссийских научно-технических конференциях: "Современные тенденции развития автомобилестроения России" (Тольятти, 2004, 2005), «Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств» (Пенза, 2004), «Проблемы и достижения автотранспортного комплекса» (Екатеринбург, 2005), «Студенчество. Интеллект. Будущее» (Набережные Челны, 2005), «МАМИ» (Москва, 2005). Диссертация неоднократно докладывалась на кафедре «Автомобили и автомобильные перевозки» Камской государственной инженерно-экономической академии.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 28 печатных трудов, из них 11 статей в центральных журналах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, общих выводов, списка литературы из 140 наименований; содержит 150 страниц машинописного текста, 13 рисунков, 29 таблиц, приложения приведены на 24 страницах.
Анализ методов оценки экономической эффективности, качества и конкурентоспособности проектируемых изделий
Выход промышленности из кризиса невозможен без решения проблемы качества и конкурентоспособности выпускаемых машин. Это проблема не только управленческая, но и технико-экономическая. В годы планово-директивной экономики предлагалось рассчитывать годовые приведенные затраты [66, 67]. Но с улучшением качества продукции приведенные затраты увеличиваются, поэтому не могут быть использованы для оценки инвестиций.
Вопросы оценки экономической эффективности рассматриваются в типовой методике определения экономической эффективности капитальных вложений, разработанной под руководством академика Т. С. Хачатурова в Институте экономики АН СССР [98]. Применительно к автомобильному транспорту они изложены в трудах М.И. Ипатова [35, 36, 37, 38, 39], Л.А. Бронштейна и Е.Н. Гарманова [15], Н.Ф. Билибиной [13] и др.
Вопросам технико-экономического анализа автомобилей посвящено значительное количество работ, основывающихся на положениях официальных методик, в частности, Д.П. Великанова [17], Л.В. Барташева [10, 12], Г.Б. Каца [41, 42], АЛ. Ковалева [45, 46], Д.С. Львова [57], Б.И. Майданчика [70], А.В. Проскурякова [79] и др. В США в 1944 году разработан метод МАПИ (The Machinery and Allied Products Institute), построенный на соотношении чистой прибыли, получаемой в результате проведенного мероприятия, с затратами на его осуществление. Достигнутая таким образом норма прибыли далее должна быть подвергнута соответствующей оценке [138, 140].
В основе методов определения экономической эффективности инвестиций лежит вычисление чистой текущей стоимости (Net Present Value NPV). При этом реализовывалась необходимость приведения показателей выплат и поступлений, приходящихся на разные периоды инвестиционного цикла к сопоставимому по времени виду [28].
Вычисление чистой текущей стоимости лежит в основе расчета и других показателей экономической эффективности инвестиций - рентабельности проекта, срока окупаемости инвестиций, процента доходности на вложенный капитал. В необходимых случаях принимались в расчет внеэкономические факторы хозяйствования, имеющие стоимостную оценку - страхование, природоохранные и рекреационные мероприятия [22, 138].
В 2000 году был издан второй вариант инструкций по определению экономической эффективности инвестиций «Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов» [58], который учитывает отечественный и мировой опыт в данной области. Однако при оценке новой техники по этой методике ее необходимо корректировать в зависимости от проектируемого автомобиля. Это учтено в методе расчета денежных потоков за жизненный цикл (ЖЦИ), предложенный Фасхиевым Х.А. [106, 107, 108, 112]. В этих работах для оценки экономической эффективности новых автомобилей рекомендованы такие критериальные показатели, как ЧТС, удельные дисконтированные чистые расходы (УДЧР), рентабельность инвестиций (PI), внутренний коэффициент окупаемости (ВКО), срок окупаемости (СО) и бюджетный эффект (БЭ). Этот метод оценки экономической эффективности является наиболее рациональным применительно к грузовым автомобилям, так как он дает ответы на вопросы о доходе от приобретения, эксплуатации и производства автомобиля, возможности возврата кредита и процентов по нему, приросте капитала, бюджетном эффекте проекта. Расчеты при оценке эффективности автомобилей ведутся с учетом снижения показателей качества автомобилей по мере старения. В методике учитываются реальные условия эксплуатации конкретного автомобиля и рыночное окружение реализации проекта.
Современные формы хозяйствования способствуют формированию новых, более высоких требований не только к качеству выпускаемых автомобилей, но и к экономической эффективности.
Для контроля и оценки качества машиностроительной продукции в СССР были разработаны системы КСУКП (комплексная система управления качеством продукции), КСПЭП (комплексная система повышения эффективности производства), КСУКП и ЭИР (комплексная система управления качеством продукции и эффективностью использования ресурсов). Однако указанные системы объективно не могли дать ощутимых результатов из-за отсутствия рыночных отношений, хотя КСУКП была положена в основу разработанных в 1988 г. международных стандартов ИСО серии 9000 [122].
В автомобильной промышленности разработана отраслевая методика оценки технического уровня и качества изделий, изложенная в РД 37.001.027-90 [82]. Номенклатура показателей технического уровня и качества утверждается стандартами из серии СПКП - стандартов показателей качества продукции: ГОСТ 4.396-88 для легковых автомобилей, ГОСТ 4.399-85 для автобусов и ГОСТ 4.401-88 для грузовых автомобилей [89]. В стандарте ГОСТ 4.401-88 при оценке качества грузовых автомобилей выделяют группы показателей: назначения; надежности; экономного использования сырья, материалов, топлива, энергии и трудовых ресурсов; эргономические; технологичности; экологические; безопасности. А показатели эстетичности, стандартизации и унификации, патентно-правовые вообще не учитываются.
При данном подходе используется комплексный показатель технического уровня и качества, который рассчитывается по формуле: где nij — коэффициент весомостиу-й группы; Qj - комплексный показательу-й группы показателей (назначения, надежности и др.); j = 1,п - число групп показателей, принятых для оценки. Комплексный показатель каждой группы вычисляют по формуле: где triij - коэффициент весомости /-го показателя у -й группы; q,j- і-и. относительный показатель у -ой группы; і-1,п - число относительных показателей у- ой группы.
Выбор агрегатов грузового автомобиля по критерию экономической эффективности
Важной особенностью процесса проектирования новой техники является тесная связь с внешней средой и ориентированность на конкретного потребителя. Цель стадии разработки - обеспечение соответствия в научно-технической документации ТЭП товара требованиям потребителей. Разработка изделия состоит из последовательных процессов: рыночные исследования, НИР, техническое задание, техническое предложение, эскизный проект, технический проект, рабочая документация, испытание опытных образцов, корректировка НТД, изготовление образцов, сертификация изделия, ОТПП. Каждый этап имеет «вход», «выход», «обратную связь». На каждом этапе применяется системный подход с соблюдением следующих принципов: процесс принятия решения начинается с выявления и формулирования цели; цели отдельных подсистем не должны вступать в конфликт с целями всей системы; ЖЦИ рассматривается как целостная система, результаты процессов одного этапа являются входными данными последующего этапа; для достижения цели рассматриваются и анализируются альтернативные варианты решений; система должна быть структурна и все элементы системы иерар-хичны. Для получения качественной НТД для ОТПП качество маркетинговых исследований и НИР, процессов должны быть на "отлично", а внешняя и внутренняя среда, организационно-методическое обеспечение работ - благоприятными для переработки «входа» системы в высококачественный «выход». Для того, чтобы «делать правильно с первого раза» в последующих этапах ЖЦИ, начиная с предпроектного, проводится анализ, прогнозирование, многовариантный выбор и оптимизация ТЭП, конструкторских решений; оценка экономической эффективности и конкурентоспособности ГА. С каждым этапом информация уточняется, вводится корректировка расчетов.
Эти принципы реализуются при составлении ТЗ, которое по форме и по существу является технико-коммерческим исходным документом для проектирования, содержащим ТЭП, способствующие разработке изделия, соответствующего требованиям потребителя. Принятые ТЭП должны быть достаточными для проектирования и ТЭА модели.
Содержание ТЗ и общий ход работ по его осуществлению в соответствии с ГОСТ 15.001—88 определяют заказчик и разработчик, а при инициативной разработке — только разработчик. Однако в принятом по этому ГОСТу ТЗ не учитываются такие показатели, как чистая текущая стоимость, удельные дисконтированные чистые расходы, внутренний коэффициент окупаемости, рентабельность инвестиций. А именно они являются наиболее важными для потребителя в рыночных условиях, так как покупателя интересуют вопросы получения прибыли от приобретения автомобиля, возврата инвестиций. К тому же ни в ГОСТе, ни в других работах не определен порядок принятия параметров автомобиля при составлении ТЗ.
Предварительно принятые в ТЗ по результатам исследований рынка и НИР параметры могут быть нерациональными, поэтому для выпуска экономически эффективных, качественных и конкурентоспособных автомобилей предлагается алгоритм принятия ТЭП в ТЗ проектируемой модели (рисунок 2.1). Работа начинается с изучения конъюнктуры рынка и анализа научно-технического прогресса в данной области, так как основная трудность при разработке технического задания, связанная со значительным риском, заключается в правильной оценке требований рынка ко времени начала серийного производства автомобилей новой модели и в течение последующего, возможно, длительного периода её выпуска. В исследования рынка входят изучение рыночного спроса продукции, определение требований потребителя к данному товару и отбор ближайших конкурентов.
При оценке требований рынка следует учитывать возможность появления новых предписаний законодательных органов. Только после этого назначаются предварительные значения ТЭП в ТЗ проектируемой модели. Во время разработки технического задания учитывают темпы научно-технического прогресса, результаты теоретических и экспериментальных исследований, а также накопленный опыт по проектированию и эксплуатации автомобилей предыдущих моделей. Далее подготавливаются исходные данные для расчета экономической эффективности машины, в том числе цена проектируемой модели автомобиля. Следующий этап — расчет экономической эффективности по критериям ЧТС и УДЧР. Параллельно определяются ТЭП автомобилей-конкурентов и рассчитываются их ЧТСК и УДЧРК. Лучшие из этих показателей сравниваются с аналогичными показателями проектируемого автомобиля. Более подробно расчет экономической эффективности рассмотрен в третьей главе.
Критерий «экономическая эффективность» является лишь одним из показателей качества автомобилей, поэтому если условие ЧТС ЧТСК и УДЧР УДЧРК выполняется, производится оценка качества сравниваемых моделей с точки зрения потребителей с учетом показателей экологичности, безопасности, комфорта, дизайна, эстетичности, развитости сети сервиса, доступности запасных частей (более подробно расчет коэффициента качества рассмотрен в третьей главе). Если это условие не выполняется, то необходимо вернуться на стадию выбора ТЭП и подобрать те параметры, которые обеспечат превосходство новой модели автомобиля над аналогами по критериям ЧТС и УДЧР. При выполнении этого условия рассчитывается коэффициент качества как для проектируемого автомобиля, так и для конкурента.
Глобальным критерием оценки изделий является конкурентоспособность, поэтому после достижения превосходства по экономической эффективности и качеству, необходимо рассчитать коэффициент конкурентоспособности сравниваемых моделей и аналогично рационализировать по данному критерию. По величине коэффициента конкурентоспособности можно судить о перспективах рыночного успеха проектируемого автомобиля и целесообразности освоения его производства. Метод оценки коэффициента конкурентоспособности рассмотрен в третьей главе.
Так как процесс разработки автомобиля занимает от 3 до 5 лет, а это большой срок, в течение которого возможны существенные изменения у конкурентов, в алгоритме есть этап корректировки ТЭП с учетом времени и исследований результатов НТП. Только при выполнении всех этих условий происходит утверждение ТЭП в техническом задании на проектирование.
Выбор данных критериев и трехступенчатость рационализации ТЭП обусловлен тем, что в иерархической структуре качество располагается на ступеньку ниже конкурентоспособности, а экономическая эффективность -на ступеньку ниже качества. Трехступенчатая корректировка ТЭП проводится потому, что каждый вышестоящий уровень содержит все оптимизируемые показатели нижестоящего, и оптимизированный по нижестоящему уровню объект превосходит аналоги без оптимизации по вышестоящему критерию. Предложенный алгоритм является новым научно-методическим инструментом обеспечения конкурентоспособности проектируемого изделия.
Определение интегрального критерия качества проектируемой модели
В новых условиях хозяйствования и перехода экономики страны на рыночные отношения на первый план выдвигаются новые критерии оценки автомобильного транспорта. Одним из основных критериев, наряду с качеством продукции, является прибыль от его эксплуатации. Но прибыль можно получить только при высоком качестве продукции. Следовательно, прежде чем утвердить параметры проектируемого автомобиля в техническом задании, необходимо оценить качество данной модели (см. рисунок 2.1).
Качество - это оцененное потребителем в конкретный момент времени в каком-либо сегменте рынка превосходство товара по технико-экономическим показателям над аналогами за жизненный цикл, достигаемое за счет максимального удовлетворения потребностей человеческого общества при минимальном для него и природе ущербе.
При оценке качества наиболее проблемными являются этап выбора и иерархической классификации номенклатуры показателей качества, наиболее полно характеризующих изделие с точки зрения потребителя, и этап объединения значений показателей качества в один интегральный показатель, что обусловлено отсутствием единых подходов к формированию номенклатуры показателей качества различных товаров и объединению их в один числовой показатель.
Сложность задачи выбора показателей качества можно увидеть, посмотрев классификацию показателей конкурентоспособности и качества грузовых автомобилей, приведенных на рисунке 3.1 [115]. В состав находящихся на III уровне технико-эксплуатационных показателей грузового автомобиля входят 22 показателя IV уровня, 140 показателей V уровня и 224 показателя VI уровня.
Приведенные технико-эксплуатационные показатели качества для грузового автомобиля отнюдь не являются исчерпывающими. Так, в работе [106] осуществлен выбор и классификация показателей качества грузовых ав ний и составление технического задания, позволяет сравнивать параметры аналогов по тем или иным потребительским свойствам.
Исходя из целей оценки, условий эксплуатации, наличия исходных данных, этапа жизненного цикла изделия оценщик может уточнить приведенный список показателей качества. С увеличением количества показателей качества трудоемкость оценки возрастает, а вот объективность возрастает несущественно, поэтому в состав оценочных показателей рекомендуется вводить только наиболее весомые с точки зрения потребителя. В целях оценки качества развозных грузовых автомобилей приняты 70 показателей, которые классифицированы на восемь групп, внутри которых они равнозначны между собой (таблица 3.5). При разработке этих показателей были учтены исследования таких ученых, как Чудаков Е.А. [133], Великанов Д.П. [17], Гольд Б.В. [25], Зимелев Г.В. [30], Иларионов В.А. [32], Ипатов М.И. [35, 36, 37], Островцев А.Н. [71], Фалькевич Б.С. [101], Яковлев Н.А. и др.
тем, что, во-первых, корректное сравнение альтернативных вариантов по одному единственному показателю практически невозможно, во-вторых, на практике очень редко встречаются ситуации, когда все показатели альтернативных вариантов упорядоченно «выстраиваются» в ряд и по ним легко ранжировать сравниваемые изделия. Существует несколько способов преобразования многокритериальной задачи оценки качества в однокритериальную [114], но согласно анализу, проведенному в параграфе 1.2, каждый из этих подходов имеет свои преимущества и недостатки.
Как было сказано выше, показатели качества сложных изделий могут быть иерархически сгруппированы. Внутри одной группы все показатели могут быть приняты равноценными. Что касается групповых комплексных показателей, то их целесообразно взвешивать. Например, любой автомобилист скажет, что показатели надежности автомобиля не равноценны показателям его эстетичности.
С учетом вышесказанного, для оценки качества сложных изделий, показатели качества которых имеют иерархически сложную классификацию, предлагается следующий алгоритм: 1. Выбираются показатели изделия, наиболее важные с точки зрения потребителя. 2. Производится иерархическая классификация этих показателей. 3. Методом профилей для каждой группы определяются комплексные показатели качества группы. 4. Методом анализа иерархий (МАИ) определяются коэффициенты весомости каждой группы показателей. 5. Суммированием произведений комплексных показателей качества групп и их коэффициентов весомости рассчитывается интегральный критерий качества изделия. Комплексный показатель качества внутри группы определяется по известному методу профилей [50] графически или аналитически по формуле: Pi=(Yl/2 + Y2+Y3+... + Yn_1 + Yn/2)/(n-l), (3.16) где Pi - комплексный показатель качества і-ой группы показателей; nj - количество показателей в і-ой группе; Yu Y2, Yu Yn - расчетные величины, определяемые по формулам: Здесь Пітах и Пітіп - максимальные и минимальные значения /-го показателя среди выбранных изделий; Я, - значение г -го показателя для оцениваемого изделия. Уравнение (3.17) используется для «прямых» показателей, увеличение значений которых повышает качество изделия. Например, для автомобилей это грузоподъемность, максимальная скорость, сила тяги, мощность двигателя и т.д. Для «обратных» показателей, повышение которых снижает качество, применяется формула (3.18). К таковым можно отнести снаряженную массу, расход топлива, тормозной путь, время разгона и т.д. Для определения интегрального показателя качества необходимо определить значения коэффициентов весомости групп показателей. В настоящее время нет объективной методики установления значений коэффициентов весомости показателей качества. Известные методы, такие как методы параметрических регрессионных зависимостей, предельных и номинальных значений, эквивалентных соотношений, экспертный имеют существенные недостатки. Для расчета коэффициентов весомости целесообразно использовать мало распространенный, довольно объективный, универсальный метод анализа иерархий (МАИ) [85]. Он, в отличие от аналогичных методов, учитывает многокритериальность и неопределенность задачи, позволяет осуществлять выбор решения и множества альтернатив различного типа на основании критериев, выражающихся как количественными, так и качественными характеристиками. Критерии оценки экспертов формализованы и не требуют применения дополнительных вычислительных процедур. Комплексные групповые показатели неравномерно влияют на уровень качества изделия. Для установления приоритетов отдельных факторов в МАИ формируют матрицу попарных сравнений (таблица 3.6). Порядок матрицы определяется числом групп показателей. В таблице 3.4 А/, А2, .... Ап -группы показателей качества изделия; wj, w2, ..., w„ - соответственно их веса. Для перевода качественной информации в числа в МАИ используется вербально-числовая шкала отношений - таблица П.6 (приложение 2), содержащая численные значения с соответствующими обоснованиями данных градаций [86]. Сравнивая две группы показателей по степени их влияния на уровень качества, эксперт в соответствии с таблицей П.6 ставит целые числа от 1 до 9 или обратные значения этих чисел. В МАИ по соглашению сравнивается относительная важность левых элементов матрицы с элементами наверху. Если элемент слева важнее, чем элемент наверху, то в клетку заносится отношение типа, например, 3/1, в противном случае - обратное число.
Расчет экономической эффективности, качества и конкурентоспособности разрабатываемого автомобиля
Для успешного внедрения на рынок цена нового низкорамного автомобиля (шасси) К-43ХХ должна быть ниже или сопоставима с ценой низкорамного МАЗ-437040, то есть около 12 тыс. долларов США. Цена автомобиля была установлена по методике, приведенной в параграфе 3.3.1, и составила 9053$. Далее по методике, приведенной в параграфе 2.2, из приведенного ряда двигателей был выбран двигатель Cummins В 145 20, так как этот двигатель обеспечивает наибольшую экономическую эффективность и максимальную скорость 100 км/ч. К тому же он отвечает требованиям Евро - 2. Экономическая эффективность проектируемого автомобиля и его основных конкурентов КамАЗ - 4308 и МАЗ - 437040 была рассчитана по методике, описанной в параграфе 3.1, с использованием прикладной компьютерной программы "Авто-инвест". Исходные данные для расчета приведены в таблице 4.4. Результаты расчета приведены в таблице 4.5. Как видно из таблицы, с экономической точки зрения наиболее эффективным оказался проектируемый автомобиль. Так как эти автомобили предназначены для торговли и малого бизнеса, то сравнение проводится по показателю чистая текущая стоимость. ЧТС К-43ХХ на 135623 рублей больше, чем у автомобиля КамАЗ -4308 и на 167961 рублей больше, чем у автомобиля МАЗ-437040. Согласно таблице 4.5, разрабатываемый автомобиль и по остальным показателям превосходит конкурентов.
Следовательно, согласно предложенному в параграфе 2.1 алгоритму, рассчитываем коэффициент качества. Для развозных автомобилей осуществлен выбор номенклатуры кри териев качества и конкурентоспособности. Приняты 64 показателя, которые классифицированы по семи группам: размерные, силовые, динамические, экономические, нормативно-правовые, эргономика и дизайн, комплектация (таблица 4.6). По предложенной в параграфе 3.2 методике определены коэффициен ты качества для проектируемого автомобиля К-43ХХ и его конкурентов КамАЗ - 4308 и МАЗ - 437040. По формулам (3.16) - (3.18) определены комплексные показатели качества каждой группы (таблица 4.6). Далее методом анализа иерархий определены коэффициенты весомости групп показателей. Экспертами выступали преподаватели кафедры «Автомобили и автомобильные перевозки» Камской государственной инженерно-экономической академии. Для этого с использованием формул (3.19) и (3.25) сформирована мат рица попарных сравнений (таблица 4.7). По формулам (3.20) - (3.24) определено отношение согласованности ОС, равное 0,015, что меньше 0,10. Следовательно, суждения экспертов считаются согласованными. Как видно из таблицы 4.8, коэффициент качества проектируемого автомобиля оказался больше, чем у аналогов - 0,678. Далее, согласно алгоритму, по формуле (3.27) рассчитан коэффициент конкурентоспособности. Наибольший коэффициент конкурентоспособности у проектируемого автомобиля К-43ХХ - 0,969 -10"5, при 0,784-10 5 у МАЗ-4370 и 0,812-10"5 у КамАЗ-4308. Так как разрабатываемый автомобиль удовлетворяет всем трем условиям, приведенным в предложенном алгоритме принятия параметров грузового автомобиля (рисунок 2.1), предварительно принятые параметры утверждены в ТЗ на проектирование (приложение 4). По этому техническому заданию был разработан макет проектируемого автомобиля (рисунок 4.1). Однако проведенные на данном макете доводочные испытания показали, что основной проблемой является кабина. В итоге был разработан дизайн-проект автомобиля К-43ХХ с измененной кабиной (рисунок 4.2), которая позволит конкурировать не только на внутреннем, но и на внешнем рынке.
