Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Проблемы создания эффективных систем управления жизненным циклом наукоемкой продукции 16
1.1 Основы информационной интеграции и создания систем поддержки жизненного цикла наукоемкой продукции 16
1.2 Исследование концепции интегрированной логистической поддержки наукоемкой продукции 28
1.3 Анализ развития методологии создания систем логистической поддержки ЖЦ наукоемкой продукции 37
1.4 Постановка цели и обоснование задач диссертационного исследования... 56
Глава 2. Формирование концепции организационной системы логистической поддержки жизненного цикла наукоемкой продукции 62
2.1 Теоретические основы обеспечения эксплуатационной надежности наукоемкой продукции 62
2.2 Формирование концепции организационной системы логистической поддержки жизненного цикла наукоемкой продукции 85
2.3 Кибернетические основы интеграции процессов жизненного цикла наукоемкой продукции в организационную систему логистической поддержки 101
Глава 3. Разработка методологии построения организационной системы логистической поддержки жизненного цикла наукоемкой продукции 118
3.1 Проблемы инерционности процессов.и синхронизации логистических потоков в производственных системах 118
3.2 Обоснование обобщающего показателя эффективности функционирования ОС ЛП ЖЦ НП на основе достижения логистического резонанса 124
3.3 Формирование потоковой структуры организационной системы логистической поддержки ЖЦ наукоемкой продукции 134
3.4 Разработка системы кибернетических показателей организационной системы логистической поддержки ЖЦ наукоемкой продукции 146
Глава 4. Разработка метода определения потребности парка эксплуатируемой техники в материалах, комплектующих изделиях и запасных частях на основе внедрения системы технического обслуживания и ремонта изделий по состоянию 155
4.1 Основы формирования систем материально-технического обеспечения машиностроительного производства 156
4.2 Стратегии эксплуатации и организации системы технического обслуживания и ремонта наукоемкой продукции 174
4.3. Обоснование выбора стратегии эксплуатации по фактическому состоянию объекта техники 185
4.4 Разработка метода определения потребности в материалах, комплектующих и запчастях с учетом фактической наработки и интенсивности эксплуатации объектов техники 196
Глава 5. Разработка организационной системы логистической поддержки жизненного цикла наукоемкой продукции 205
5.1 Основы моделирования ключевых процессов организационной системы логистической поддержки жизненного цикла наукоемкой продукции 205
5.2 Экономико-математическая модель и алгоритм управления подсистемой эксплуатации 211
5.3 Экономико-математическая модель и алгоритм управления производством материалов, комплектующих и запасных частей к наукоемкой продукции 225
5.4 Экономико-математическая модель и алгоритм управления потоком трудовых ресурсов на этапе,производстве 243
5.5 Экономико-математическая модель финансово-экономического блока в ОСЛПЖЦНП 251
Глава 6. Построение функциональной модели процесса внедрения организационной системы логистической поддержки жизненного цикла наукоемкой продукции 261
6.1 Построение базовой схемы информационных потоков ОС ЛП ЖЦ НП в режиме реального времени 261
6.2 Разработка функциональной модели ОС ЛП ЖЦ НП на этапе эксплуатации 277
6.3 Разработка организационной структуры ОС ЛП ЖЦ НП 288
Выводы 294
Список использованных источников 297
- Исследование концепции интегрированной логистической поддержки наукоемкой продукции
- Формирование концепции организационной системы логистической поддержки жизненного цикла наукоемкой продукции
- Обоснование обобщающего показателя эффективности функционирования ОС ЛП ЖЦ НП на основе достижения логистического резонанса
- Стратегии эксплуатации и организации системы технического обслуживания и ремонта наукоемкой продукции
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Приоритетными направлениями промышленной политики России на данном этапе является повышение конкурентоспособности машиностроительного производства и эффективное продвижение наукоемкой продукции на внутреннем и внешнем рынках. В директивных документах правительства ставится задача модернизации экономики, развитие высоких технологий, повышение доли наукоемкой продукции в структуре экспорта. Решение этих проблем невозможно при традиционных подходах к продвижению машиностроительной продукции, так как они не соответствуют реальной сложности и специфике процессов в современных высокотехнологичных отраслях экономики.
От российских предприятий в таких условиях требуется форсировать работы в области системного использования информационных технологий, в частности, ИЛИ (CALS) - технологиях. Прогрессивные информационные технологии обеспечивают сокращение длительности и эффективность управления жизненным циклом наукоемких изделий за счет автоматизации и информационной интеграции его процессов.
Полноценное использование ИПИ-технологий требует консолидации усилий большого числа самостоятельных, финансово независимых участников производственно-коммерческих процессов, которые образуют сложные логистические системы. От эффективности логистических систем, объединяющих множество участников ЖЦ изделия, зависит надежность сложной техники, организация прогрессивной эксплуатации и оперативного восстановления исправности.
Логистическая деятельность в едином информационном пространстве жизненного цикла изделия носит интегрированный характер и простирается от момента возникновения потребности в объекте техники до системы послепродажного обслуживания и утилизации. Все функции и операции должны планироваться, управляться и координироваться в целом. Все
процессы, протекающие в рамках отдельных функций, согласовываются друг с другом и создают, таким образом, резервы снижения общих издержек.
Эффективность управления информацией о процессах жизненного цикла, преодоление коммуникационных барьеров и обеспечение прозрачности логистических цепочек между участниками ЖЦ основано на использовании единой информационной среды. ЖЦ сложной наукоемкой продукции представляет собой сегодня сложнейшую организационную структуру, для которой главное значение имеет решение проблемы взаимодействия логистических потоков в рамках интегрированного информационного пространства.
В современных условиях ведения бизнеса, требующих поставок «точно в срок», способность реагировать на запросы потребителя в течение все более коротких промежутков времени приобретает важнейшее значение. В условиях непрерывно меняющегося рынка быстрота реакции приобретает большее значение в смысле традиционного планирования, чем долгосрочная стратегия. Поскольку особенности будущего спроса являются неизвестными по определению, то это делает планирование более трудным и рискованным.
С другой стороны, глобализация экономики, географическая распределенность производственно-снабженческих производств приводят к увеличению пространственной и временной протяженности логистических цепей, к масштабности логистических систем. В 21 веке происходит переход от локальной логистики - на уровне предприятия - к логистике глобальной, решающий проблемы взаимодействия множества участников жизненного цикла продукции. В таких условиях от скорости реакции предприятий-участников жизненного цикла на изменения спроса' зависит конкурентоспособность наукоемкого изделия.
Поэтому логистическая поддержка сложной наукоемкой продукции является второй главной составляющей информационно-логистических систем и направлена на решение таких задач, как обеспечение ритмичности и непрерывности взаимодействия участников ЖЦ изделия, качественное
послепродажное обслуживание, своевременное обеспечение запчастями, снижение эксплуатационных и ремонтных затрат. Перед отечественной промышленностью стоит задача преодолеть отставание и сохранить позиции в наукоемких отраслях, где российские разработки занимали лидирующие позиции (авиационная, военная, аэрокосмическая отрасль).
Российские производители наукоемкой продукции, борясь за ее конкурентоспособность на мировом и внутренних рынках, вынуждены соответствовать стандартам качества ISO 9000. Информационно-логистические системы поддержки жизненного цикла является частью систем менеджмента качества у всех участников в процессах ЖЦ изделия и фактически влияет на степень этого соответствия.
Таким образом, высокая значимость и потребность в ускоренном развитии и совершенствовании современных информационно-логистических систем поддержки жизненного цикла наукоемкой продукции определили актуальность настоящей работы.
Особое значение в условиях нестабильного спроса приобретает задача проектирования системы логистической поддержки жизненного цикла наукоемкой продукции, обеспечивающей быстроту реакции и синхронизацию производственно-коммерческих процессов, интегрируемых в единое информационное пространство. Решение этих вопросов обеспечит эффективную интеграцию участников ЖЦ и конкурентоспособность наукоемкого производства.
Степень изученности и разработанности проблемы. В современных научных трудах отечественных авторов имеются теоретические и методологические разработки, которые охватывают важные аспекты решаемой в диссертации проблемы.
Среди них необходимо выделить работы в области анализа жизненного цикла наукоемкой продукции и практической реализации ИГШ-технологий в сфере организации и управления промышленным
предприятием (Ю.М. Соломенцев, Е.В. Судов, А.В. Колчин, М.В. Овсянников, А.Ф. Ковшов, Ю.В. Назаров, И.П. Норенков, А.Г. Братухин, А.И. Левин, А.Н. Давыдов, В.В. Барабанов).
За последние 5 лет принят ряд федеральных целевых программ, обеспечивающих реализацию развития ИПИ-технологий в России. Указанные программы предусматривают создание нормативно-правовой базы, разработку электронной документации и рекомендаций по вопросам интегрированной логистической поддержки ЖЦ продукции.
Несмотря на значительный объем современных научных исследований, следует признать, что большинство известных подходов и технологий управления наукоемким производством сводится к иерархическому анализу процессов деятельности предприятий на различных этапах ЖЦ изделия и к методике внедрения информационного моделирования этапов ЖЦ изделия (разработка форматов обмена данными, описание и внедрение специализированных программных средств, автоматизация отдельных процессов проектирования, испытаний, производства и эксплуатации).
В последние годы активно разрабатывается концепция интегрированной логистической поддержки жизненного цикла изделия (ИЛП ЖЦИ) -методологии оптимизации стоимости ЖЦ изделия, обеспечивающая поддержку эксплуатации изделия и основанная на построении интегрированной логистической системы. В основе концепции лежат международные стандарты: Standart 00-60, АЕСМА Specification 2000М, ISO 7372:1993, ISO 9735:1988, ISO 8879:1986(E).
Значительный вклад в развитие методической основы и практического внедрения информационных систем логистической поддержки жизненного цикла изделия внесли работы А.Г. Братухина, Е.В. Судова, А.В. Колчина, М.В. Овсянникова.
Однако сами по себе, без изменения управленческих технологий информационные системы и технологии не принесут положительного экономического эффекта.
Одна из главных причин системного кризиса российской машиностроительной промышленности заключается в устаревших методах управления и организации наукоемкого производства, не позволяющих создавать конкурентоспособную технику.
Необходимо изменение самой концепции управления и внедрение управления ЖЦ как стратегии организации высокотехнологичного производства в целом.
Следует отметить, что в России в настоящее время действует свыше 80 документов (в статусе ГОСТ, ОСТ, методических указаний и рекомендаций), так или иначе относящихся к проблематике логистической поддержки наукоемкой продукции. Некоторые из них, выпущенные НИИСУ в период 2001 - 2007 года, разработаны на основе международных и зарубежных стандартов. Вместе с тем, основные российские нормативные документы в этой области (например, ГОСТ 18675-79, НТЭРАТ ГА-93, ряд авиационных ОСТов и др.) не соответствуют международным стандартам и морально устарели, поскольку:
не затрагивают вопросов применения современных управленческих, логистических и информационных технологий при организации процессов производства и эксплуатации сложной техники;
базируются на принципах организации производственных структур разработчиков, изготовителей, эксплуатантов, сервисных служб, органов государственного управления и их взаимодействия, сложившихся.в;советское время, не отвечают современным реалиям глобализации и интеграции процессов ЖЦ, географической распределенности поставщиков и вследствие этого практически не работают.
Несмотря на значительный объем современных научных и прикладных исследований, следует признать, что в сфере логистической поддержки ЖЦ
изделия еще не сформирована целостная система научного знания.
Решение важных, но отдельных научных и практических задач в этой области не обеспечивает полноценной интеграции информационных технологий и концепций логистики в эффективную систему управления ЖЦ наукоемкой продукции. Без разработки единой концептуальной основы построения информационно-логистической системы поддержки ЖЦ частные решения не дают ожидаемых положительных эффектов.
Необходима разработка концепции интеграции участников ЖЦ наукоемкой продукции в единое информационное пространство, обеспечивающая синхронизацию ключевых процессов ЖЦ в соответствии с динамикой эксплуатации изделий, отвечающая прогрессивным стратегиям эксплуатации и технического обслуживания объектов техники, и современным требованиям к функционированию информационных систем в реальном режиме времени. Только применение междисциплинарного подхода, объединение знаний из различных областей — кибернетики и теории надежности сложных систем, современных информационных технологий и концепций логистики, экономико-математического моделирования, имитационного моделирования реактивных динамических систем, - дает возможность разработать концептуальную основу создания систем поддержки ЖЦ наукоемкой продукции.
Системный подход, использованный в диссертации в качестве общеметодологического принципа исследования, позволил обобщить опыт имеющихся научных разработок, сформулировать цель и задачи исследования, определить его логическую структуру.
Цель и задачи диссертационного исследования.
Основной целью диссертационной работы является разработка концепции и методологии повышения эксплуатационной надежности объектов сложной техники на основе создания организационной системы логистической поддержки жизненного цикла наукоемкой продукции, позволяющей в режиме реального времени учитывать инерционность
информационных процессов и интенсивность использования назначенного эксплуатационного ресурса.
Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:
Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
исследование и формулирование теоретических проблем надежности изделий машиностроения на стадиях ЖЦ НП;
разработка концепции построения организационной системы ЛП ЖЦ НП;
формирование методологических основ интеграции логистических потоков ЖЦ НП в организационную систему на основе кибернетического подхода;
разработка подхода к управлению инерционностью процессов ЖЦ НП, позволяющего регулировать реактивность системы;
разработка структуры и системы показателей кибернетической модели организационной системы ЛП ЖЦ НП, отражающих динамику процессов производства и эксплуатации изделия;
разработка метода определения фактической потребности в МКЗ на основе интенсивности эксплуатации назначенного ресурса объектами техники;
разработка комплекса экономико-математических моделей и алгоритмов интеграции процессов производства и эксплуатации техники в организационную систему ЛП ЖЦ НП;
построение функциональных моделей организационной системы ЛП ЖЦ НП, обеспечивающей эксплуатационную надежность объектов техники на основе организации взаимодействия информационных потоков в среде ЖЦНП.
Объект и предмет исследования. В качестве объекта исследования выбрана организационно-хозяйственная деятельность предприятий наукоемких отраслей российской промышленности при создании систем интегрированной ЛП (ИЛП) ЖЦ изделий.
Предметом исследования являются вопросы теории и методов повышения эксплуатационной надежности изделий наукоемкого машиностроения на основе создания организационной системы ЛП ЖЦ НП. Теоретическая и методологическая основа исследования. Для
решения поставленных в диссертации задач использовались методология анализа и синтеза сложных систем в кибернетике, теория проблем управления, теория надежности, методы экономико-математического моделирования, промышленная логистика, основы имитационного моделирования динамических систем, методы функционального моделирования с использованием стандарта IDEF0.
Научная новизна исследования состоит в следующих, выносимых на защиту, результатах:
предложена концепция организационной системы ЛП ЖЦ НП, основанная на объединении прогрессивных стратегий эксплуатации сложной техники, логистических и информационных технологий в единое информационное пространство;
разработаны методологические основы построения организационной системы ЛП ЖЦ НП как кибернетического объекта, в котором процессы ЖЦ рассматриваются как преобразователи информации в замкнутом контуре обратных связей «производство - эксплуатация»;
предложен и научно обоснован метод формализации инерционных свойств процессов ЖЦ НП, что дает возможность управлять реактивностью организационной системы ЛП ЖЦ НП на основе минимизации времени реакции системы на внешние возмущения и различные воздействия;
сформированы структура и система показателей кибернетической модели организационной системы ЛП ЖЦ НП, отражающие динамику протекания процессов производства и эксплуатации изделий;
разработан новый научный подход, основанный на методе определения фактической потребности в материалах, комплектующих изделиях и запасных частях (МКЗ) объектами техники, учитывающий
выработку изделием назначенного ресурса в зависимости от интенсивности эксплуатации;
разработаны динамические модели и комплекс алгоритмов управления организационной системой ЛП ЖЦ НП, позволяющие синхронизировать динамику производства МКЗ и интенсивность эксплуатации изделия, обеспечивающие минимизацию запасов и оперативное поступление МКЗ в службы технического обслуживания и ремонта (ТОиР);
разработаны функциональные модели организационной системы ЛП ЖЦ НП, обеспечивающие эксплуатационную надежность сложной техники на основе организации эффективного взаимодействия участников ЖЦНП.
Практическая значимость работы заключается:
в ликвидации необоснованных простоев объектов техники, обусловленных дефицитом материалов, комплектующих изделий и запасных частей на складах служб ТОиР, что обеспечит повышение надежности НП на этапе эксплуатации;
в формировании рациональной системы материально-технического снабжения процессов эксплуатации НП в соответствии с фактическими потребностями парка техники в МКЗ для проведения ТОиР;
в корректировке производственной программы по выпуску МКЗ для продукции в соответствии с изменением условий и режимов эксплуатации изделий, что позволит минимизировать запасы МКЗ и обеспечит ритмичность производственных функций;
в реализации разработанного комплекса алгоритмов управления
процессами ЖЦ в качестве программного модуля информационно-
управляющей системы ЛП ЖЦ НП в режиме реального времени.
Апробация и реализация результатов исследования. Основные теоретические и методические положения диссертации докладывались и получили положительную оценку на заседаниях кафедры «Промышленная
логистика» МГТУ им. Н.Э. Баумана (2004-2009 гг.), научно-технического совета ЗАО «Станс Коман» (2006 г.), научно-технической комиссии по формированию основных подходов к ресурсному обеспечению материально-технической базы авиационной промышленности ЗАО «Авиапром» (2008 г.), научно-технической комиссии по метрологии и измерительной технике Ростехрегулирования (2009 г.), заседании межкафедрального научного семинара научной технико-экономической комиссии научно-учебного комплекса «Инженерный бизнес и менеджмент», а также на всероссийских и международных научно-практических конференциях и симпозиумах: «Авиадвигатели XXI века» (Москва, 2005 г.), «Третья международная конференция по проблемам управления» (Москва, 2006 г.), «Стратегическое планирование и развитие предприятий» (Москва, 2007 г. и 2008 г.), «Управление инновациями - 2007» (Москва, 2007 г.), «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (Санкт-Петербург, 2008 г.), «Эффективная логистика» (Челябинск, 2008 г.).
Результаты диссертации используются в учебном процессе при чтении лекций и проведении семинарских и практических занятий по дисциплинам «Интегрированная логистическая поддержка наукоемкой продукции» и «Интеграция наукоемких производств» в МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Результаты диссертации апробированы и приняты для внедрения в ФГУП «ГКНПЦ им. М.В. Хруничева», ЗАО ЗЭМ РКК «Энергия» им. СП. Королева, ОАО «ЦНИИ «Курс» и ООО «Стратеджи Партнере» что подтверждено соответствующими документами.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 6 глав, заключения, библиографического списка литературы из 209 наименований, содержит 315 страниц машинописного текста, 58 рисунков и 10 таблиц.
Исследование концепции интегрированной логистической поддержки наукоемкой продукции
В современных условиях происходит существенное изменение требований, предъявляемых к военной технике. Легче всего проследить данные изменения на примере авиационной техники, являющейся, пожалуй, на сегодняшний день наиболее высокотехнологичным военным изделием.
Из опыта США по разработке самолетов пятого поколения- (F-22 , F-35) видно, что произошло существенное изменение требований к авиационным комплексам. Если для машин четвертого поколения основными критериями выступали технические параметры и летные характеристики, способствовавшие росту эффективности каждого отдельного самолета, то для техники пятого поколения стало характерным существенное смещение акцента в сторону обеспечения системного подхода к проектированию, производству и эксплуатации вооружений, вызванные необходимостью работать в системе, обеспечивающей как эффективное боевое применение, так и качественную логистическую поддержку всех процессов.
Новые информационные технологии уже позволили добиться существенных достижений в области автоматизации и информационной интеграции в процессах проектирования и производства техники. Поэтому в начале 21 века больше внимания стало уделяться вопросам, связанным с информационной и организационной поддержкой постпроизводственных стадий жизненного цикла изделий: закупка и поставка объектов техники, ввод в эксплуатацию, непосредственно эксплуатация, гарантийное и сервисное обслуживание, техническое обслуживание и ремонт, поставка запасных частей. В западной терминологии перечисленные стадии объединяются понятием интегрированной логистической поддержки (ИЛИ), являющейся важной составной частью концепции CALS [168].
В мировой практике на основе использования систем интегрированной логистической поддержки осуществляется продление назначенных до списания межремонтных ресурсов и сроков службы техники, приносящее эксплуатирующим организациям колоссальный экономический эффект.
Концепция интегрированной логистической поддержки техники - это методология оптимизации стоимости жизненного цикла изделия с учетом критериев его наилучшей пригодности к поддержке эксплуатации, надежности и ремонтопригодности.
Методическую основу данной Концепции составляют положения стандарта Министерства обороны Великобритании DEF STAN 00-60 «Integrated Logistic Support» [182], который практически стал международным и на нормы которого иностранные заказчики ссылаются, формулируя требования к системе интегрированной логистической поддержки для отечественных изделий. Использованы также некоторые положения нормативного документа НАТО «NATO CALS Handbook» [188], военного стандарта США MIL-STD - 1388 (к настоящему времени отменен), а также требования спецификаций АЕСМА 1000D, АЕСМА 2000D.
В России для данной концепции применяются термины и определения, установленные в Рекомендациях по стандартизации Р 50.1.031 - 2001 «Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Терминологический словарь. Часть 1. Стадии жизненного цикла продукции» [142], принятых и введенных в действие Постановлением Госстандарта РФ от 2.07.2001г. №256-ст.
Анализ перечисленных выше нормативных документов позволил выявить основное содержание проблемы интегрированной логистической поддержки и сформулировать связанные с ней основные задачи. Интегрированная логистическая поддержка сложного наукоемкого изделия состоит в реализации четырех основных процессов [168]: -логистический анализ изделия {Logistic Support Analysis), проводимый на всех стадиях жизненного цикла ; -планирование процессов технического обслуживания и ремонта изделия (Maintenance and Repair Planning), проводимое на стадии проектирования и уточняемое в процессе производства и эксплуатации изделия; -интегрированное планирование процедур поддержки материально-технического обеспечения процессов эксплуатации, обслуживания и ремонта изделия {Integrated Supply Support Procedures Planning), проводимое на стадии проектирования и уточняемое в процессе производства и эксплуатации изделия; -обеспечение персонала электронной эксплуатационной документацией и электронной ремонтной документацией на изделие {Electronic Maintenance Documentation, Electronic Repair Documentation), проводимое на стадии проектирования и реализуемое в процессе производства конкретных экземпляров (партий) изделия. Необходимо отметить, что в отечественной практике под другими названиями применяются процессы и процедуры, в известной степени аналогичные перечисленным выше Главное отличие процессов и процедур, описываемых в отечественных нормативных документах, от аналогичных процессов и процедур, регламентированных зарубежными стандартами, состоит в том, что отечественные документы не предусматривают систематического применения информационных технологий для поддержки процессов логистического анализа, таких как безопасность, надежность, контролепригодности, эксплуатационной и ремонтной технологичности, технического обслуживания и ремонта, материально-технического обеспечения и др. в рамках интегрированной информационной среды. Это предопределяет необходимость перевода этих процессов на современную методическую и программно-техническую базу, приемлемую, в первую очередь, для иностранных заказчиков отечественной продукции.
Логистический анализ - важнейший элемент интегрированной логистической поддержки. Он представляет собой формализованную технологию всестороннего исследования как самого изделия, так и вариантов системы его эксплуатации и поддержки.
Так как стратегической целью интегрированной логистической поддержки в целом является оптимизация ЖЦ, изделия, основная направленность логистического анализа заключается в минимизации затрат ЖЦ при обеспечении, поддержки эксплуатации требуемых тактико-техническим заданием на объект параметров надежности, готовности, ремонтопригодности и общей эффективности.
Для этого любое изменение конструкции или усовершенствование существующего технологического процесса или оборудования оценивается с точки зрения стоимости жизненного цикла для определения экономической целесообразности и обоснования необходимости этого изменения. Сравнение стоимости жизненного цикла при существующих и при измененных условиях позволяет оценить срок окупаемости затрат за счет общего снижения стоимости и отклонить те изменения, которые не дают существенных преимуществ.
Результат такого анализа зависит от принятых допущений или используемого критерия оценки стоимости жизненного цикла. Таким критерием может быть: норма прибыли, долговечность оборудования, коэффициент инфляции, эффективность функционирования, стоимость обслуживания и т.д.
Формирование концепции организационной системы логистической поддержки жизненного цикла наукоемкой продукции
Адаптивность логистической системы подразумевает ее способность приспособления к изменяющимся факторам внешней среды, возможности изменять свою структуру и поведение. Такой подход к определению логистической системы ограничивал функции управления локальной оптимизацией хозяйственных процессов на уровне предприятия, обусловленной постановкой и стратегиями достижения индивидуальных целей, не связанных и несогласованных с другими предприятиями, участвующими в процессах производства продукции, (поставщиков, смежников). Логистизация производственной деятельности уделяла основное внимание оптимизации потоковых процессов внутри предприятия.
Таким образом, традиционно к концу XX века сложился взгляд на логистическую систему предприятия как одну из множества подсистем микроэкономики, изолированную от других участников глобальной экономической среды и самостоятельно планирующую свою деятельность. И на этом уровне, соответствующему определенному этапу развития производства и переходу к формированию постиндустриального общества, внедрение логистических систем управления полностью себя оправдало: формирование ЛС управления потоковыми процессами предприятия обеспечило перемены в технологии и организации производства, повышение производительности труда, снижение материалоемкости и энергоемкости, повышение уровня качества обслуживания потребителей.
Локальные ЛС были в значительной степени зависимыми от точности прогнозирования спроса, в то время как глобальная логистика уделяет основное внимание быстроте реакции и сокращению времени выполнения заказа. Различие функциональной направленности локальных и глобальных ЛС приведено в таблице 2.
С переходом к глобальной логистике связано появление концепции Just-inime (ЛТ) - принципа организации работ «точно в срок». В его основе лежит идея, что ни один потоковый процесс в системе не должен осуществляться, пока в нем не возникнет реальная необходимость. Эта система предусматривает уменьшение производственной и транспортной партий и сокращение межоперационных заделов.
С другой стороны, уменьшение производственной и транспортной партий требует сокращение времени на переналадку оборудования. Поэтому данная система, обычно, применяется в условиях высокого уровня автоматизации и синхронизации процессов производства. Для ее применения также необходимы высокое качество выпускаемой продукции, высокая производительность, сокращение длительность цикла производства и высокий уровень культуры производства.
Эта система позволят отказаться от промежуточного складирования и сразу использовать поступившие изделия. Применяется для осуществления производства одновременно со сборкой, закупкой материалов и сырья.
Для эффективного функционирования требуются высокий уровень синхронизации материальных потоков и практически 100% качество изделий.
Особенности системы заключаются в приведении к минимуму времени простоев в ожидании материалов, изделий и узлов для обеспечения сбалансированности процессов производства, транспортировки, сборки или монтажа и для их синхронизации.
Одним из ярких примеров принципа Just-inime служит система Канбан, часто называемая методом «вытягивания» - спрос в конце логистической цепи «вытягивает» продукт на рынок, а потоки сырья и деталей, необходимых для создания этого продукта, также приводятся в движение, «вытягиваются» этим же спросом [109,154]. Такой подход отличается от метода «проталкивания», характерным для локальной логистики производственно-сбытовых систем в прошлом, когда продукция изготавливалась в расчете на будущий прогнозируемый спрос, и создавала страховые, (буферные) запасы во всех звеньях логистической цепи.
Один из основных принципов управления цепочками поставок -контроль объемов запасов в. каждом звене. До 1980-х годов большинство крупных производителей, отдавая должное внимание локальной оптимизации своей деятельности, не придавали значения стратегии снижения затрат за счет сокращения запасов — главным было научиться логистическому планированию и управлению запасами. С помощью принципа Just-inime компания Toyota координировала работу цепочки поставок таким образом, чтобы уменьшить амплитуду колебаний при непредвиденном изменении спроса. Это не только обусловило резкое сокращение запасов (на сборочных участках создается минимальный запас комплектующих, позволяющий проработать 2-3 часа при возможных сбоях в поставках), но в результате привело к повышению качества продукции. Таким образом, запасы не только ведут к скрытым расходам хранения, но и маскируют проблемы с качеством.
С другой стороны, возможности минимизации размеров производственных партий и снижения запасов незавершенного производства в системе «Канбан» ограничиваются удельными затратами на обработку изделий, увеличивающимися из-за расходов на переналадку оборудования.
В течение процесса, начинающегося с момента принятия решения о выборе источника получения исходных материалов, деталей и комплектующих, продолжающегося в ходе производства узлов и сборки готовых изделий и заканчивающегося реализацией продукции и послепродажным обслуживанием, происходит потребление времени. Это время отражается в количестве дней (часов) нахождения запасов в логистическом канале вне зависимости от того, является ли оно временем хранения исходных материалов и незавершенной продукции, временем обработки заявок потребителей, временем выполнения заказов на восстановление запасов, временем на производство продукции или временем ожидания необходимых услуг.
Чем более протяженным является логистический канал, идущий, от источника получения материалов до конечного потребителя, тем меньшей скоростью реагирования на изменения спроса-будет обладать система.
Обоснование обобщающего показателя эффективности функционирования ОС ЛП ЖЦ НП на основе достижения логистического резонанса
В рамках локальной логистики концепция логистики упрощалась до формулы: «в нужное место - в нужное время- с минимальными затратами». Сведение целеполагания логистического управления предприятия к оптимизации и эффективности управления его материальными потоками ориентировало логистику в первую очередь на минимизацию затрат и разработку стратегий снижения собственных издержек. Несомненно, это позволило создать действенные антизатратные механизмы на уровне отдельных предприятий, но ориентация только на финансовые показатели оказалась малоэффективной в 21 веке для производителей наукоемкой продукции, где главным фактором в конкурентной борьбе становится качество обслуживания потребителей [97, 113].
Логистика оперирует категориями времени и потока, и традиционные методы оценки рентабельности и эффективности производственной деятельности становятся малопригодными, так как изначально создавались для калькуляции себестоимости продукции и услуг и ориентированы на финансовые показатели. Но оценка функционирования ЛСУ не просто должна отражать движение материальных потоков; по существу, это показатель эффективности потоковых процессов, протекающих в цепях поставок.
В глобальной,логистической системе образуется множество вариантов построения логистических цепей, обусловленных набором стратегий и технологий пространственного перемещения потоков. Это порождает двойственную проблему выбора наилучшего варианта цепи поставок: с одной стороны, необходимо найти компромисс «время-деньги» в отношениях поставщик — потребитель, с другой стороны, тут вступает в силу классическое противоречие между качеством обслуживания и ростом затрат.
Именно в сфере производства и внедрения наукоемкой продукции часто встречаются ситуации, когда производитель сложной техники идет на увеличение общих издержек за счет повышения затрат на качество послепродажного обслуживания - репутация надежного и качественного поставщика продукции дорого обходится. Но если возрастут доходы от последующих продаж, и разница между полученными доходами (результатами) и понесенными затратами больше, чем в предшествующем периоде, то такой вариант цепи поставок, не являясь компромиссным с точки зрения минимизации сиюминутных затрат, в то же время может быть предпочтительным в стратегической перспективе. Это связано с тем, что изменился сам подход к пониманию стоимости сложного технического объекта. Направление вектора поиска новых путей снижения общей стоимости ЖЦ объекта изменилось — не отрицая стратегий снижения собственных издержек, теперь он обращен на изменение структуры затрат.
Структура затрат для наукоемкой продукции представляет собой айсберг (рис.3.2) [168], где граница между затратами на приобретение и владение объектом определяется общесистемным критерием эффективности: конечным результатом производственно-хозяйственной деятельности должна быть прибыль, т.е. разность между полученными результатами от владения изделием и понесенными затратами должна быть максимальна. Другими словами, эксплуатация техники всегда должна приносить максимальную прибыль.
Такой подход к анализу структуры затрат на сложную технику повлек за собой проблему выбора варианта цепи поставок и повышения эффективности функционирования всех участников цепи.
Например, Министерство обороны США обладает самым внушительным годовым бюджетом, превышающим 400 миллиардов долларов. Для поддержания в исправном состоянии 300 военных кораблей, 15000 боевых самолетов, 350000 единиц наземной техники, обеспечения жизнедеятельности 1,4 миллиона военнослужащих, эту организацию снабжают 43000 компаний-поставщиков, обеспечивая запчастями, расходными материалами и всем необходимым [195]. Обеспечить эффективность такой разнопрофильной сети - сложнейшая задача: стремление снизить затраты не должно сказываться на качестве обслуживания, а в конечном итоге — на эксплуатационной надежности и боеготовности техники.
Таким образом, ключевые показатели управления логистической системой имеют различную природу, не только финансовую, как в традиционных методах, - это и время, и качество обслуживания, и связаны с выполнением логистической триады взаимосвязанных целей «быстрее-лучше-дешевле» .
Так как важнейшим показателем оценки эффективности функционирования логистических систем является прибыль, то такая оценка должна отражать результаты всей производственно-хозяйственной деятельности с учетом ее логистизации — производительность системы объем сбыта продукции и услуг, уровень затрат различного рода, непроизводительные расходы и потери и т.д.
Но, поскольку данные показатели результативности отдельных подсистем предприятия измеряют эффективность и производительность отдельных операций, они не дают возможности оценить степень удовлетворения запросов потребителей в целом.
Кроме того, согласно закону убывающей отдачи, начиная с определенного момента, дополнительное вложение какого-либо ресурса (т.е. увеличение затрат на этот ресурс) будет давать уменьшающийся добавочный прирост объема производства на каждую дополнительную единицу ресурса. Этот закон описывается уравнением Ферхюльста, предложенным еще в 1838 году для описания динамики биологических популяций, и соответствующей ему кривой, часто называемой логистической (рис.3.3.) [73].
Стратегии эксплуатации и организации системы технического обслуживания и ремонта наукоемкой продукции
Система эксплуатации обладает особенностями, присущими сложным техническим системам: наличием единой цели, управляемостью, взаимосвязью элементов, иерархической структурой. Система эксплуатации должна удовлетворять требованиям, возлагаемым на эту систему: обеспечение полной безопасности, высокой эффективности использования и экономичности процессов эксплуатации наукоемкой продукции.
На рис. 4.7 приведена типовая функциональная структура системы технического обслуживания и ремонта (ТОиР) наукоемкого изделия. Взаимосвязи между отдельными функциями представляются в виде потоков информации. В тех местах, где потоки соединяются, должны приниматься решения и предприниматься необходимые действия.
Концепция интеграции информации подразумевает, что предпринимаемые действия в одной из областей деятельности службы технической эксплуатации могут быстро и серьезно повлиять на работу производства, поставщиков, эксплуатантов продукции. Из рис. 4.7. видно, что центральное место в структуре занимает функция планирования процессов ТОиР (технического обслуживания и ремонта) и инженерно-технического обеспечения.
Результатом реализации этой функции являются сформированные перечни работ по ТОиР, подлежащие выполнению на каждом из объектов эксплуатации во время их постановки на очередную форму ТОиР. Перечни работ формируются на основании утвержденных Программы ТОиР и Руководства по технической эксплуатации, а также требований группы инженерно-технического обеспечения по выполнению доработок, дополнительных осмотров конструкции, по заменам агрегатов и изделий. В перечни включаются и те работы по устранению отказов и повреждений, которые были отложены до выполнения данной формы ТОиР. Не меньшее значение придается вопросам управления оборотным фондом запасных частей, целью которого является обеспечение потребного обменного и ремонтного фонда запчастей. Процесс ТОиР предполагает создание необходимого механизма для диспетчеризации и контроля за выполнением работ с фиксированием данных в информационно-логистической системе.
Элементы системы ТОиР взаимодействуют между собой на основе действующих положений и норм в соответствии с принятыми методами организации и планирования ТОиР. Концепция ТОиР, как правило, разрабатывается поставщиком изделия и согласуется с его заказчиком. Требования к изделию в отношении ТОиР уточняются по результатам реальной эксплуатации в различных условиях. План ТОиР разрабатывают в нескольких альтернативных вариантах с учетом наличия обслуживающего и ремонтного персонала, обладающего соответствующей квалификацией, необходимых запчастей и расходных материалов и т. д. Планируются календарные даты, трудоемкость работ и их стоимость. Заказчик выбирает наиболее подходящий ему вариант. Элементы системы ТОиР взаимодействуют между собой на основе действующих положений и норм в соответствии с принятыми методами организации и планирования ТОиР. Структура и характер процесса технической эксплуатации определяется принятой стратегией технической эксплуатации, которая в общем виде представляет собой совокупность принципов и правил, обеспечивающих заданное управление процессом технической эксплуатации путем поддержания оптимальных режимов работы изделия и назначения работ по обслуживанию и ремонту в соответствии с техническим состоянием объекта. Именно периодичность и состав работ по техническому обслуживанию и ремонту определяет потребность в материально-техническом обеспечении. Системы комплексного планирования процессов ТОиР и МТО представляют две неразрывно связанные взаимодействующие подсистемы [166]. В соответствии с ГОСТ 24212-80 стратегия технического обслуживания (ремонта) представляет собой систему правил управления техническим состоянием изделия в процессе технического обслуживания (ремонта) [157]. Стандартизированы следующие стратегии: технического обслуживания по наработке, при которой перечень и периодичность выполнения операций определяются значением наработки изделия с начала эксплуатации и после капитального (среднего) ремонта; технического обслуживания по состоянию, при которой перечень и периодичность выполнения операций определяются фактическим техническим состоянием изделия в момент начала технического обслуживания; ремонта по наработке, при которой объем разборки изделия и дефектации его составных частей назначаются едиными для парка однотипных изделий в зависимости от наработки с начала эксплуатации и (или) после капитального (среднего) ремонта, а перечень операций восстановления определяется с учетом результатов дефектации составных частей изделия; ремонта по техническому состоянию, при которой перечень операций, в том числе разборки, определяется по результатам диагностирования изделия в момент начала ремонта, а также по данным о надежности этого изделия и однотипных изделий.
