Содержание к диссертации
Введение
Глава I. МЕТОДОЛОГИЯ ВЫРАБОТКИ ЭКОНОМИЧЕСКИ ОПТИМАЛЬНЫХ
РЕШЕНИЙ НА СТАДИЯХ НИСЕР
1.1. Экономико-аналитические работы - составная часть технологии НИОКР 11
1.2. функциональный подход в экономическом анализе проектируемых изделий ...... 27
1.3. Критерий и показатели оптимальности в задачах оценки и выбора технических решений
1.3.1. Показатель оптимальности при выборе общих технических решений .... 43
1.3.2. Особенности формирования показателя оптимальности в задачах выбора локальных технических решений ... 68
1.4. Развитие методологии функционально-стоимостного анализа для стадий НИОКР 81
Глава II. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ СРАВНИТЕЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКИХ ВАРИАНТОВ НА СТАДИЯХ НИОКР 111
2.1. Метод выделения предпочтительных технических вариантов на ранних стадиях НИОКР 111
2.2. Совершенствование методов для технико-экономической оценки общих технических решений 133
2.2.1. Методы определения технико-экономических показателей проектируемых конструкций машин 133
2.2.2. Вопросы формирования однородных множеств (выборок) объектов с при-менением кластерного анализа 157
2.2.3. Приложение теории подобия к задачам технико-экономической оценки вариантов 168
2.2.4. Разработка метода соотносительных коэффициентов для технико-экономической оценки вариантов 175
2.3. Исследование и разработка методов для сравнительной технико-экономической оценки локальных технических решений ..
2.3.1. Методические особенности технико- экономической оценки локальных технических решений .
2.3.2. Разработка метода сокращенного нормативного калькулирования . 193
2.4. Информационное обеспечение экономико-аналитических работ на стадиях НИОКР и реко
мендации по выбору метода технико-экономической оценки вариантов 208
Глава III. ДОСТОВЕРНОСТЬ И ТОЧНОСТЬ РАСЧЕТОВ ПРИ ТЕХНИКО ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ ВАРИАНТОВ 215
3.1. Точность определения технико-экономических показателей по вариантам технических решений 215
3.2. Точностный анализ технико-экономических расчетов 226
3.3. Методы оценивания погрешностей у исходных данных . 235
3.4. Вопросы построения систем допусков на технико-экономические показатели 244
3.5. Резервирование технико-экономических показателей с учетом точности их оценки 269
3.6. Реальная точность технико-экономических расчетов и эффективность ее повышения 282
Глава ІV. ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ПОГРЕШНОСТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
И РАЗВИТИЯ ЭКОНОМИКО-АНАЛИТЙЧЕСКИХ РАБОТ НА СТАДИЯХ 296
4.1. Система организации работ по обеспечению экономичности создаваемой техники 296
4.2. Вопросы нормирования экономико-аналитических и опытно-конструкторских работ . 312
4.3. Научно-методический уровень и эффективность экономико-аналитических работ 330
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 339
ЛИТЕРАТУРА 347
ПРИЛОЖЕНИЕ 358
- Экономико-аналитические работы - составная часть технологии НИОКР
- Метод выделения предпочтительных технических вариантов на ранних стадиях НИОКР
- Точность определения технико-экономических показателей по вариантам технических решений
- Система организации работ по обеспечению экономичности создаваемой техники
Введение к работе
В решениях ХХУІ съезда КПСС, последующих Пленумов ЦК КПСС, постановлениях ЦК КПСС и Совета Министров СССР по хозяйственным вопросам большое значение придается развитию науки и техники,которые должны еще в большей степени содействовать ускорению перевода экономики на путь интенсификации. На февральском (1984 г.) Пленуме ЦК КПСС товарищ К.У. Черненко отметил: "Что касается основных направлений развития нашей экономики, они четко определены партией* Интенсификация, ускоренное внедрение в производство достижений науки и техники, осуществление крупных комплексных программ - все это в конечном счете должно поднять на качественно новый уровень производительные силы нашего общества"1'.
В современный период все большее значение приобретает ориентация научно-технического прогресса на экономию и рациональное использование материальных и трудовых ресурсов, что неразрывно связано с задачей повышения технического уровня, экономичности и качества создаваемой техники. Разработка и внедрение новых изделий являются ведущим фактором в обеспечении экономии материальных ресурсов. В некоторых отраслях, например в электротехнической промышленности, на долю этого фактора приходится около 70$ сэкономленных материальных ресурсов, разработка и внедрение технологических мероприятий дают 20$ экономии материальных ресурсов, а внедрение новых материалов - 10$.
В практике работы машиностроительных предприятий накоплен значительный опыт по обеспечению выпуска экономичной и высококачественной продукции, снижению расхода материальных, энергетических и трудовых ресурсов на базе применения последних достижений науки и техники. Например, в вагоностроении в результате прове- внеочередного Пленума Центрального Комитета КПСС, 13 февраля 1984 г. - М.: Политиздат, 1984» с. 14. денных исследований за последние 10 лет удалось снизить массу несущих конструкций грузовых вагонов на 20-25%, значительно повысить коррозиестойкость отдельных деталей, снизить расход листового проката до 200 кг на вагон. За последние годы в машиностроении снижена удельная материалоемкость некоторых видов подъемно-транспортного оборудования, дизелей и дизельгенерато-ров, автомобилей и тракторов, экскаваторов, металлургического оборудования и т.д.
Вместе с тем можно привести ряд примеров, когда наше оборудование имеет неоправданно большую массу. Тяжелее зарубежных аналогов некоторые отечественные кузнечно-прессовые машины, отдельные модели автомобилей и тракторов, цистерны, оборудование для легкой и пищевой промышленности, дизельные двигатели и т.д.
Экономичность, если ее понимать в широком смысле, характеризует возможную степень сокращения расхода различных ресурсов в сферах производства и эксплуатации изделий. Экономичный, как сказано в Словаре русского языка СИ. Ожегова, означает выгодный, дающий возможность что-нибудь сэкономить.
Экономичность техники закладывается, как известно, на стадиях научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок (НИОКР). Именно здесь наибольшие возможности для реализации прогрессивных идей по созданию облегченных, технологически и функционально простых, удобных в обслуживании, надежных и долговечных образцов техники. В то же время это наиболее ответственный период жизненного цикла изделия, так как ошибки и просчеты, допускаемые при проектировании и подготовке производства, оборачиваются значительными потерями при последующем серийном (массовом) выпуске и в сфере эксплуатации. Отсюда следует, что на стадиях НИОКР должен действовать надежный инструмент обеспечения экономичности разрабатываемых изделий.
Обеспечение, с одной стороны, высокого качества создаваемой техники, высоких потребительских свойств, а с другой стороны, ее экономичности в сферах производства и потребления - сложная,многогранная проблема, и решаться она может многими путями. Здесь следует выделить два главных направления: I/ совершенствование системы управления и хозяйственного механизма в сфере науки, проектирования и опытного производства и 2/ совершенствование технологии НЙОКР.
К первому направлению относятся вопросы совершенствования планирования и нормирования НЙОКР, научно-технического прогнозирования, создания оптимальных организационных структур в НИИ,КБ, НПО и проектных организациях, оценки деятельности, финансирования и стимулирования подразделений и организаций, занятых созданием и внедрением новой техники.
Второе направление включает такие вопросы, как организация информационного обеспечения НИОКР, разработка методов активизации творческой деятельности, примененение передовых методов выполнения исследовательских и проектно-конструкторских работ,автоматизация конструирования и инженерных расчетов на базе ЭВМ, создание оптимальных регламентов прохождения НИОКР, совершенствование методов и приемов экономико-аналитических работ*
Главным методическим инструментом обеспечения экономичности образцов машин при их проектировании служит системный экономический анализ технических решений, вопросы методологии и организации которого составляют содержание настоящего диссертационного исследования.
Эффективность конечного результата НИОКР определяется глубиной и уровнем технико-экономических исследований, постановкой сравнительного анализа возможно большего числа технических вариантов, правильной оценкой и обоснованием каждого решения,при- нимаемого на стадиях НИОКР. Практика убедительно показала важную роль экономико-аналитических работ при создании новых и совершенствовании выпускаемых изделий. Наглядным свидетельством тому служит опыт внедрения функционально-стоимостного анализа (ФСА) на ряде предприятий электротехнической промышленности, машиностроения для легкой и пищевой промышленности, энергетического машиностроения и других отраслей. Например, каждый рубль, вложенный в работы по ФСА, обеспечивает в электротехнической промышленности снижение себестоимости в среднем на 8 руб. и трудоемкости на 0,6 нормо-часа, экономит 2,8 кг черных и 1,4 кг цветных металлов.
В нашей стране выполнены глубокие теоретические исследования в области анализа эффективности новой техники, методологии технико-экономических обоснований, проблем научно-технического прогнозирования и другим вопросам.
Вопросы технико-экономического анализа (ТЭА) создаваемых конструкций машин исследованы в работах Л.В. Барташева, К.М. Великаном, Л.И. Гамрата-Курека, М.И. Ипатова, В*А* Козловского, Г.А. Краюхина, Д.С. Львова, В.В. Новожилова, А.В. Проскурякова, К.Ф. Пузыни, С.А. Саркисяна, Е.К. Смирницкого, Д.Э. Старика и др. Система работ по ТЭА и связанной с ним технико-экономической оптимизации параметров машин формировалась у нас главным образом под влиянием проблемы определения и обоснования экономической эффективности новой техники.
В последние годы благодаря трудам М.Г. Карпунина, Б.И.Майданчика, Н.К. Моисеевой, Е.А. Олейникова и других сформировалась общая теоретическая база ФСА, происходит интенсивное практическое освоение этого вида аналитической деятельности.
Тем не менее в методологии экономического анализа технических решений остается еще ряд нерешенных вопросов и данное научное направление остается перспективным и актуальным. В настоящее время научный и методический уровень экономико-аналитических работ в отраслевых научно-технических организациях (QHTO), НПО и на предприятиях еще не отвечает современным требованиям. Методы и приемы экономического анализа решений используются еще недостаточно полно и системно, многие вопросы организации экономико-аналитических работ остаются нерешенными. Недостатки в постановке экономико-аналитических работ приводят к преобладанию интуитивного подхода при выборе технических решений, снижают качество научных исследований и проектных разработок, а в итоге эффективность разрабатываемых образцов техники.
Отмеченные выше соображения доказывают актуальность«теоретическую и практическую значимость решения проблемы обеспечения экономичности создаваемых изделий машиностроения на основе рациональной организации и научно обоснованной методики экономико-аналитических работ.
Диссертационное исследование имеет целью разработать методологию и практические методы системного экономического анализа технических решений как средства обеспечения экономичности создаваемых образцов техники на стадиях НИОКР.
Исходя из поставленной цели в работе решаются следующие задачи: определить содержание и цели экономико-аналитической деятельности как составной части технологии НИОКР; определить методологические принципы экономического анализа общих и локальных технических решений в процессе разработки новых изделий; исследовать существующие и разработать новые методы для сравнительной технико-экономической оценки вариантов технических решений, предложить рекомендации по выбору того или иного метода на стадиях НИОКР; разработать принципы и методы точностного анализа моделей технико-экономических расчетов и построения систем допусков на технико-экономические показатели, характеризуицие эффективность создаваемых образцов машин; разработать организационную систему обеспечения экономичности новой техники, определить цели, принципы построения, функциональную и организационную структуры системы; исследовать организационные предпосылки дальнейшего развития экономико-аналитической деятельности на стадиях НИОКР и разработать рекомендации по совершенствованию нормирования трудоемкости экономико-аналитических работ, оценке их научно-методического уровня и эффективности.
Методологической основой диссертационного исследования являются произведения классиков марксизма-ленинизма, посвященные проблемам экономической теории, материалы и решения съездов партии и Пленумов ЦК КПСС, постановления партии и правительства по вопросам социально-экономического развития народного хозяйства страны.
Теоретические обобщения и разработка научно-прикладных рекомендаций основаны на результатах исследований и работ советских и зарубежных ученых в области измерения и анализа экономической эффективности новой техники и НИОКР, технико-экономического и функционально-стоимостного анализа, управления качеством продукции, научно-технического прогнозирования, теории организации и планирования НИОКР.
При разработке практических расчетно-аналитических методов использовались методы системного анализа, исследования операций, квалиметрии, корреляционного моделирования, кластерного анализа, теории графов, оптимального программирования, теории ошибок. При алгоритмизации задач для обработки на ЭВМ привлекались специфи- ческие математические приемы из области численного анализа,математической логики, векторного анализа и др.
Объектом исследования является система организации, планирования и управления НИОКР в GHT0, НПО и ПО машиностроения. Среди жоследних основное внимание уделено организациям и объединениям, создающим новое технологическое оборудование и играющим решающую роль в техническом иеревооружении общественного жроизводства. Выбор объекта предопределился также профилем научной специализации автора и опытом его работы.
Конкретным предметом исследования являются экономико-аналитические работы по выбору и обоснованию оптимальных технических решений на стадиях НИОКР.
Диссертация содержит результаты научных исследований и практических разработок, выполненных автором за период 1974-1984 гг. в Московском автомеханическом институте при методической консультационной помощи кафедры экономики, организации и управления НИОКР Ленинградского инженерно-экономического института имени П. Тольятти в содружестве с организациями и объединениями автомобильной промышленности, машиностроения для легкой и пищевой промышленности, станкостроения, тракторного и сельскохозяйственного машиностроения и электротехнической промышленности.
class1 МЕТОДОЛОГИЯ ВЫРАБОТКИ ЭКОНОМИЧЕСКИ ОПТИМАЛЬНЫХ
РЕШЕНИЙ НА СТАДИЯХ НИСЕР class1
Экономико-аналитические работы - составная часть технологии НИОКР
Содержание понятия "технология НИОКР" наиболее полно и точно раскрыл К.Ф. Пузыня [96] Согласно его определению технология НИОКР есть совокупность процессов поиска новых научных знаний и научно-технической информации, их переработки и преломления, направленных на создание, модернизацию и повышение качества новой техники и ее элементов, проработку оптимальных или рациональных схем или компоновок, обеспечивающих наиболее эффективное решение тех или иных конкретных задач, на установление закономерностей развития и функционирования новой техники и ее элементов, а также совокупности процессов превращения полученных результатов в новую научно-техническую информацию, изобретения, патенты, научные отчеты, проекты, техническую документацию и чертежи, макеты и образцы новой техники.
Технология НИОКР может быть определена также как наиболее рациональная для достижения поставленных целей последовательность отдельных этапов, подэтапов, различных трудовых процессов, включая научное описание оптимальных способов их выполнения. От уровня и качества технологии НИОКР зависят объемы израсходованных средств, сроки выполнения, конечные результаты и эффективность разработки в целом.
Все виды работ, осуществляемых в процессе создания новой техники по их роли и месту в составе научно-исследовательской и опытно-конструкторской разработки подразделяются на основные и вспомогательные. К основным относятся все виды трудовой деятельности научных работников, исследователей, конструкторов, технологов, экономистов и других специалистов, направленные напоиск, анализ и переработку информации, выполнение исследований, экспериментов, проектирование, изготовление и испытания опытных образцов новой техники, а также распространение информации о ней и внедрение у потребителей, К вспомогательным относятся такие виды деятельности, которые обслуживают основные работы и осуществляют их управление и организацию.
К.Ф. Цузыня выделяет 4 вида основной трудовой деятельности в отраслевых научно-технических организациях: информационную, научную, проектно-конструкторскую и производственную, и три вида вспомогательной трудовой деятельности: экономико-управленческую, социально-культурную и общественно-политическую [96]
Мы полагаем, что среди вспомогательных видов деятельности следует выделить также экономико-аналитическую деятельность.которая получает все большее развитие и оказывает непосредственное влияние на научно-технический уровень НИОКР.
Разработка и создание эффективных и высококачественных образцов новой техники, достаточно полно отвечающих по своим техническим характеристикам требованиям потребителей и в то же время характеризующихся низкими затратами в производстве и эксплуатации, нуждается в систематических работах по экономическому анализу технических решений, принимаемых на стадиях НИОКР.
Метод выделения предпочтительных технических вариантов на ранних стадиях НИОКР
На стадиях предпроектннх исследований, разработки ТЗ и технического предложения технические решения (как общие, так и локальные) получают предварительное, схематичное описание в виде эскизов или набросков. Варианты этих решений касаются использования различных принципов действия, физических эффектов, компоновок и конструктивных схем. Эскизные наброски технических вариантов и их краткое описание несут столь мало количественной информации, что оценить технико-экономические показатели по ним сколько-нибудь корректно невозможно.
Тем не менее, чтобы процесс проектирования шел дальше, необходимо осуществить выбор наиболее рационального решения из множества предложенных вариантов. В этих условиях экспертное оценивание вариантов, опирающееся на опыт и интуицию специалистов, становится единственно возможным средством выбора предпочтительного решения или в крайнем случае ограниченного числа предпочтительных решений, которые допускаются к проработке. Окончательный вывод делается на основе результатов конструктивной проработки, а иногда макетирования и специальных исследований с использованием технико-экономических расчетов. Поэтому успешность стратегии и тактики принятия решений на стадиях НИОКР, продолжительность и трудоемкость их выполнения определяются во многом правильной постановкой экспертных исследований, особенно на ранних стадиях разработки.
Точность определения технико-экономических показателей по вариантам технических решений
Каждый технико-экономический показатель (ТЭП) характеризует какое-либо свойство объекта, системы или процесса. Например, показатель трудоемкости служит для характеристики производительности труда, материалоемкость показывает уровень использования материальных ресурсов, наработка на отказ - один из показателей надежности и т.д. Другими словами, каждый показатель выполняет определенную оценочно-аналитическую функцию, имеет определенное назначение отражать те или иные экономические связи. Поэтому точность определения технико-экономических показателей должна исследоваться с позиций функционального подхода.
Вначале несколько замечаний о понятиях, которыми дальше будем оперировать.
Чем лучше в методологическом смысле технико-экономический показатель отражает действительные количественные отношения и связи в экономических явлениях, тем выше его достоверность (правильность, адекватность). Например, можно говорить о достоверности показателей годового экономического эффекта, интегрального эффекта, хозрасчетного эффекта, коэффициента эффективности,срока окупаемости с позиции полноты и истинности отражения ими эффективности технических и организационных решений. Достоверность или правильность показателя заложена в правильности методологии его исчисления.
Достоверность является обязательной предпосылкой точности. Лишено всякого смысла повышать или понижать точность расчета, если математическая модель показателя построена на грубых допущениях. По этому поводу академик А.Н. Крылов писал: "Ясно, что сколько бы ни было точно математическое решение» оно не может быть точнее тех приближенных предпосылок, на коих оно основано. Об этом часто забывают, делают вначале какое-нибудь грубое приближенное предположение или допущение, часто даже не оговорив таковое, а затем придают полученной формуле гораздо большее доверие, нежели она заслуживает ..." [63]
Точность расчета ТЭП характеризуется степенью приближения результата расчета к действительному значению исследуемого показателя. Мерой точности является погрешность (ошибка, отклонение),
Истинное значение показателя остается неизвестным вследствие отсутствия "идеальных" методов расчета и измерения и непрерывной варьируемости показателя из-за нестабильности процессов НИОКР, освоения и производства. Поэтому на практике погрешность оценки определяют приближенно, когда истинное значение показателя заменяется действительным или фактическим, полученным при помощи более точных методов расчета.
Однако принятие фактических показателей в качестве истинных величин требует некоторых оговорок. Прежде всего нужно подчеркнуть, что фактические данные весьма неустойчивы, это вызвано неустойчивостью процессов разработки, подготовки и освоения производства и, наконец, неустойчивостью условий эксплуатации.
class4 ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ПОГРЕШНОСТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
И РАЗВИТИЯ ЭКОНОМИКО-АНАЛИТЙЧЕСКИХ РАБОТ НА СТАДИЯХ class4
Система организации работ по обеспечению экономичности создаваемой техники
Передовой опыт предприятий и отраслевых научно-технических организаций (ОНТО), а также зарубежных компаний показывает, что методы ТЭА и ФСА дают наибольший эффект тогда, когда созданы соответствующие организационные предпосылки их практического применения, а экономико-аналитические работы организационно оформлены и скоординированы с другими видами работ по ходу НИОКР.
Развитие работ по ФСА в электротехнической промышленнрсти и ряде других отраслей машиностроения сопровождалось созданием соответствующих служб и подразделений, которые планируют и организуют эти работы.
Таким образом, комплекс работ по ФСА приобрел в ряде случаев самостоятельную организационную структуру. Имеющее место обособленное положение ФСА среди других экономико-аналитических работ представляется нам временным явлением и его можно объяснить следующими причинами.
Во-первых, появление подразделений ФСА на предприятиях помогло более быстрому внедрению этого прогрессивного метода. Во-вторых, подразделения ФСА на предприятиях распространяют свою деятельность на особую разновидность опытно-конструкторских разработок - ФСА-разработки. Особенности и этапноеть этих разработок рассмотрены в п. І.І.
В условиях ОНТО, где главное место занимают исследовательские, проектные и экспериментальные работы по созданию новых изделий, работы ФСА не могут выполняться изолированно от других видов экономико-аналитических работ. Поэтому здесь должна форми роваться единая организационная система, объединяющая все виды экономико-аналитических работ в их взаимосвязи с основными рабо-тами по проведению научных исследований и разработок. Потребность в такой системе ощущается в настоящее время и на промышленных предприятиях Необходимость разработки организационной системы по обеспечению экономичности разрабатываемой техники выявилась в ходе научных исследований, проведенных кафедрой организации производства и экономики машиностроительной промышленности Московского автомеханического института на ряде предприятий Минавтопрома при непосредственном участии автора. Было выполнено обследование действующего в отрасли порядка планирования и экономического стимулирования работ по новой технике.
Установлено в частности, что на многих предприятиях и в объединениях не определен официальный статус службы планирования, анализа и управления работами по новой технике. Обнаружилось разнообразие организационных структур, численности подразделений и служб. Организационные недостатки особенно негативно сказываются на постановке экономико-аналитических работ.
