Гольдштейн Г.Я. Инновационный менеджмент: Подготовка производства на заводе-изготовители продукции

Г.Я. Гольдштейн
Инновационный менеджмент
Учебное пособие. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1998. 132с.

9.1. Характер управленческих решений, предшествующих подготовке производства

При успешном завершении функциональных испытаний нового товара многие фирмы производят рыночные испытания (пробный маркетинг). Проблема проведения рыночных испытаний новых товаров зависит от многих факторов, главные из которых следующие:
- цели и ресурсы фирмы;
- вид товара, предполагаемый объем выпуска и тип рынка;
- степень достоверности маркетинговой информации и исследований;
- степень уверенности фирмы в конкурентном успехе нового товара на рынке;
- политика фирмы в отношении к риску;
- оценка временной задержки полного комплекса работ по созданию и освоению нового товара.

Решение вопросов о проведении (или непроведении) рыночных испытаний, а также решения, по какой конструкторской документации (опытного образца, серийного производства) и в каком производстве (опытном или серийном) будет изготовлена опытная партия нового товара для пробного маркетинга и следует ли приостановить или продолжить работы по подготовке производства до получения результатов рыночных испытаний, зависит от конкретных условий функционирования фирмы, ее целей, ресурсов, методов работы и политики.

Цель рыночных испытаний - испытание товара в условиях реального использования, выявление мнений, замечаний потребителей и торговых работников об особенностях его использования и проблемах продаж, а также определение размеров рынка и общего прогноза сбыта, т.е. производственной программы.

Испытания в рыночных условиях дают руководству информацию для принятия окончательного решения о целесообразности выпуска нового товара. Если фирма будет приступать к развертыванию коммерческого производства, ей предстоят большие расходы на окончание подготовки производства, затраты на капитальное строительство и освоение производства, затраты на каналы распределения и стимулирование сбыта нового товара. При этом она должна решить следующие главные вопросы - когда, где, кому и как продавать новый товар.

КОГДА. Первым принимается решение о своевременности выпуска нового товара на рынок. Если новый товар будет подрывать сбыт других подобных товаров фирмы или в его конструкцию можно внести дополнительные усовершенствования, то, вероятно, выпуск нового товара на рынок будет отложен.

ГДЕ. Принимается решение о реализации товара на определенных географических рынках или в общенациональном или международном масштабах. При отсутствии достаточных уверенности в успехе, необходимых средств и возможностей для выхода с новым товаром на общенациональный рынок устанавливается временной график последовательного освоения рынков.

КОМУ. Выбираются наиболее выгодные рынки в группе осваиваемых, и для их освоения сосредотачиваются усилия по стимулированию сбыта.

КАК. Разрабатывается план действий для последовательного вывода нового товара на рынки (план маркетинга).

Ответы на эти простые по форме, но чрезвычайно сложные по своей сути вопросы оказывают влияние на дальнейший ход подготовки производства и промышленного освоения новых товаров, так как определяют:
- производственную мощность фирмы;
- тип производства;
- производственную структуру;
- график производства по годам.

9.2. Конструкторская подготовка производства на заводе-изготовителе серийной продукции

Конструкторская подготовка производства на заводе является завершающей частью КПП. Цель конструкторской подготовки серийного производства - адаптировать конструкторскую документацию ОКР к условиям конкретного серийного производства предприятия-изготовителя. Как правило, конструкторская документация ОКР уже учитывает производственные и технологические возможности предприятий-изготовителей, но условия опытного и серийного производств имеют существенные различия, что приводит к необходимости частичной или даже полной переработки конструкторской документации ОКР.

КПП производится отделом главного конструктора серийного завода (ОГК) или серийным отделом НИИ, СКБ, ОКБ в соответствии с правилами "Единой системы конструкторской документации" (ЕСКД).

В процессе КПП разработчики в максимально допустимых пределах должны учитывать конкретные производственные условия предприятия-изготовителя:
- наличие унифицированных, стандартных деталей и сборочных единиц, изготовляемых предприятием или предприятиями-смежниками;
- имеющиеся средства технологического оснащения и контроля;
- имеющееся технологическое и нестандартное оборудование, транспортные средства и т.п.

Состав работ конструкторской подготовки производства предприятия-изготовителя:
1. Получение конструкторской документации от разработчика.
2. Проверка документации на комплектность.
3. Внесение изменений в соответствии с особенностями предприятия-изготовителя.
4. Внесение изменений по результатам отработки конструкции на технологичность.
5. Внесение изменений по результатам технологической подготовки производства.
6. Техническое сопровождение изготовления опытной партии изделий.
7. Внесение изменений в конструкторскую документацию по результатам изготовления опытной партии.
8. Присвоение документации литеры О₂ для изготовления установочной серии.
9. Техническое сопровождение изготовления установочной серии.
10. Перевод документации в литеру А для установившегося серийного производства.
11. Выпуск ремонтной, экспортной и иной документации.
12. Техническое сопровождение серийного производства.

В настоящее время все большее место в работах КПП приобретают методы автоматизированного проектирования и создания конструкторских документов (САПР).

9.3. Технологическая подготовка производства (ТПП)

Задачей ТПП является обеспечение полной технологической готовности фирмы к производству новых изделий с заданными технико-экономическими показателями (высоким техническим уровнем, качеством изготовления, а также с минимальными трудовыми и материальными издержками при конкретном техническом уровне предприятия и планируемых объемах производства).

В процессе ТПП решаются следующие основные задачи:
- отработка изделия на технологичность;
- разработка технологических маршрутов и процессов;
- разработка специальной технологической оснастки;
- технологическое оснащение производства;
- техническое сопровождение изготовления опытной партии, установочной серии и установившегося серийного производства.

Исходными данными для проведения ТПП являются:
1) полный комплект конструкторской документации на новое изделие;
2) максимальный годовой объем выпуска продукции при полном освоении производства с учетом изготовления запасных частей и поставок по кооперации;
3) предполагаемый срок выпуска изделий и объем выпуска по годам с учетом сезонности;
4) планируемый режим работы предприятия (количество смен, продолжительность рабочей недели);
5) планируемый коэффициент загрузки оборудования основного производства и ремонтная стратегия предприятия;
6) планируемые кооперированные поставки предприятию деталей, узлов полуфабрикатов и предприятия-поставщики;
7) планируемые поставки предприятию стандартных изделий и предприятия-поставщики;
8) предполагаемые рыночные цены новых товаров исходя из ценовой стратегии предприятия и его целей;
9) принятая стратегия по отношению к риску (с точки зрения наличия дублирующего оборудования);
10) политика социологии труда предприятия.

Технологическая подготовка производства регламентируется стандартами "Единой системы технологической подготовки производства" (ЕСТПП).

Содержание основных этапов ТПП и их исполнители приведены в табл. 9.1.

Табл. 9.1

Содержание основных этапов ТПП

Планирование ТПП	Прогнозирование, планирование и моделирование ТПП	Отдел планирования подготовки производства (ОППП)
Отработка конструкции на технологичность	Отработка конструкции изделия, сборочных единиц на технологичность Участие в изготовлении опытного образца	Отделы главных специалистов (ОГТ, ОГС, ОГМет и др.), ОГК
Технологическое проектирование	Распределение номенклатуры деталей и сборок между цехами и подразделениями предприятия	ОППП
	Разработка технологических маршрутов движения объектов производства	ОППП
	Разработка техпроцессов изготовления и контроля деталей, сборки и испытаний и прочей технологической документации	Отделы главных специалистов (ОГТ, ОГС, ОГМет, и др.)
	Типизация технологических процессов, разработка базовых и групповых процессов	-"-
	Технико-экономическое обоснование технологических процессов	Отделы главных специалистов, экономический отдел
Выбор оборудования	Выбор и обоснование универсального, специального, агрегатного и нестандартного оборудования Выдача заданий на проектирование этого оборудования, а также на проектирование гибких автоматических, автоматизированных, роботизированных линий и комплексов, конвейеров, транспортных средств и т.п.	Отделы главных специалистов
Выбор и технологическое конструирование оснастки	Выбор необходимого специального, универсального и унифицированного оснащения Проектирование (технологическое конструирование) оснастки	Технологические и конструкторские отделы главных специалистов
Выбор и технологическое конструирование оснастки	Технико-экономические обоснования выбора и применения оснастки	Экономический отдел
Нормирование	Установление пооперационных технических норм времени всех технологических процессов. Расчеты норм расходов материалов (подетальные и сводные)	Отдел труда и зарплаты (ОТ и З). Отделы главных специалистов. ОГТ

Отработка изделий на технологичность

Технологическую рациональность характеризуют:
- трудоемкость изготовления;
- удельная материалоемкость;
- коэффициент использования материала;
- технологическая себестоимость;
- удельная энергоемкость изготовления изделия;
- удельная трудоемкость подготовки изделия к функционированию;
- коэффициент применяемости материалов;
- коэффициент применения групповых и типовых технологических процессов и др.

Преемственность конструкции характеризуют:

1) коэффициент применяемости

К_пр = (m - m_ор)/m,

где m - общее количество типоразмеров (наименований) деталей (элементов, микросхем и т.п.); m_ор - количество оригинальных деталей;

2) коэффициент повторяемости

где m_об- общее количество деталей;

3) коэффициент унификации

где m_у - число унифицированных стандартных и заимствованных деталей, выпускаемых предприятиями отрасли;

4) коэффициент стандартизации

где m_ст - число стандартных деталей .

Коэффициенты К_пр, К_п, К_у, К_ст правильнее рассчитывать, используя трудоемкости элементов изделия.

Выбор оптимального варианта технологического процесса

В различных вариантах технологических процессов изготовления новых изделий могут применятся разнообразные заготовки, оборудование, технологическая оснастка и т.д., что приводит к различным трудоемкости, производительности и использованию рабочих различной квалификации. Основными критериями для выбора оптимального технологического процесса являются себестоимость и производительность. Для упрощения расчетов используют технологическую себестоимость, которая является частью полной себестоимости и учитывает затраты, зависящие от варианта технологического процесса:

где З_т - технологическая себестоимость; - условно-переменные затраты на одну деталь (изделие); - условно-постоянные затраты на годовую программу; Q - годовая программа выпуска.

Для выбора оптимального варианта техпроцесса, т.е. для сопоставительной оценки нет необходимости производить поэлементный расчет всех статей затрат, входящих в себестоимость, а достаточно проанализировать лишь затраты, меняющиеся при изменении технологического процесса. Вычислять и включать в себестоимость затраты, не меняющиеся при изменении варианта процесса, не имеет смысла, так как при определении абсолютной величины экономии, достигаемой при применении более выгодного варианта, одинаковые слагаемые себестоимости взаимно уничтожаются.

Сравнение вариантов технологического процесса по себестоимости производится следующим образом.

Технологическая себестоимость при варианте 1 равна

а при варианте 2 составляет

Графически варианты 1 и 2 могут быть представлены прямыми линиями (рис. 28).

График сравнительной оценки двух вариантов технологического процесса

Рис. 28. График сравнительной оценки двух вариантов технологического процесса

Точка А пересечения этих линий определяет критическое количество деталей Q_кр, при котором оба варианта будут равноценными, т.е.

или

откуда

При объеме выпуска меньше критического более экономичным будет вариант 1, а при количестве изделий больше критического - вариант 2.

Выбор наиболее экономичного варианта реализации технологического процесса из множества возможных способов изготовления продукции следует в общем случае осуществлять по минимуму приведенных затрат, которые принимаются в качестве критерия оптимальности. Однако для сопоставления вариантов технологических процессов во многих случаях достаточно ограничиться расчетом технологической себестоимости выпуска.

Поэтому в дальнейшем в качестве ценовой функции используются не полные приведенные затраты, а минимум суммы

где - технологическая себестоимость годового выпуска по варианту изготовления; Е_н - коэффициент эффективности; К_i- капитальные вложения, изменяющиеся при смене варианта технологического процесса.

Рассмотрим технико-экономическую оценку возможных вариантов на примере изготовления полупроводниковых микросхем.

Типовая укрупненная последовательность технологического процесса изготовления полупроводниковых микросхем включает девять основных операций (химическая обработка, окисление, фотолитография, диффузия, разделение пластин на кристаллы, монтаж кристалла в корпус, присоединение выводов, герметизация и испытания), каждая из которых может быть осуществлена 3 - 7 способами.

Даже объединение процессов по группам операций дает представление о многовариантности технологического процесса изготовления микросхем. Помимо способов реализации каждой операции в реальных условиях разработки и производства приходится учитывать и выбирать: методы изоляции компонентов схемы, методы технологии, степень интеграции прибора, а также решать многие другие конструктивно-технологические вопросы.

Реализация каждого способа на определенной операции предполагает различные затраты на основные материалы и комплектующие изделия М_ij, на основную заработную плату L_ij, амортизационные отчисления А_ij, капитальные затраты К_ijи ведет к достижению разных уровней коэффициента выхода годных изделий P_ij.

Перечисленные исходные данные по группам операций удобно представить в виде матрицы операционных показателей.

В связи со сложностью анализа вся совокупность операций технологического процесса разбивается на три крупные стадии, а именно: обработку, сборку и испытания изделий.

Число возможных способов выполнения каждой стадии ограничим также тремя. В результате получается укрупненная матрица показателей стадий процесса изготовления изделий, представленная в табл. 9.2.

Расчет сводится к тому, чтобы из заданной совокупности возможных способов выполнения стадий процесса выбрать рациональный вариант проведения всего технологического процесса, удовлетворяющий минимуму заданной целевой функции.

Поиск рационального варианта технологического процесса производится на компьютерах с использованием специализированного программного обеспечения.

Таблица 9.2

Матрица показателей стадий технологического процесса

Стадии	Варианты выполнения группы операций
Стадии	1	2	3
Обработка	M₁₁L₁₁P₁₁A₁₁K₁₁	M₁₂L₁₂P₁₂A₁₂K₁₂	M₁₃L₁₃P₁₃A₁₃K₁₃
Сборка	M₂₁L₂₁P₂₁A₂₁K₂₁	M₂₂L₂₂P₂₂A₂₂K₂₂	M₂₃L₂₃P₂₃A₂₃K₂₃
Испытания (измерения)	M₃₁L₃₁P₃₁A₃₁K₃₁	M₃₂L₃₂P₃₂A₃₂K₃₂	M₃₃L₃₃P₃₃A₃₃K₃₃

9.4. Организационная подготовка производства (ОПП)

Функции организационной подготовки производства:
1) плановые (в том числе предпроизводственные расчеты хода производства, загрузки оборудования, движения материальных потоков, выпуска на стадии освоения);
2) обеспечивающие (кадрами, оборудованием, материалами, полуфабрикатами, финансовыми средствами);
3) проектные (проектирование участков и цехов, планировка расположения оборудования).

В процессе организационной подготовки производства используются конструкторская, технологическая документации и данные для проведения технологической подготовки производства (разд. 9.3). Основные этапы ОПП, их содержание и исполнители приведены в табл. 9.3.

Таблица 9.3

Этапы ОПП и их содержание

Этапы и содержание работ ОПП	Исполнители
Планирование и моделирование процессов ОПП	Отдел планирования подготовки производства (ОППП)
Изготовление специальной технологической и контрольной оснастки	Отдел инструментального хозяйства (ОИХ) Инструментальные цехи
Расчеты количества и номенклатуры дополнительного оборудования, составление заявок и размещение заказов на оборудование	ОГТ (бюро мощностей) ОКС (или ОМТС)
Расчеты движения деталей и хода будущего производства; расчеты поточных линий; загрузки рабочих мест; расчеты оперативно-плановых нормативов, циклов, величин партий, заделов	Планово-диспетчерский отдел (ПДО) Отделы главных специалистов (ОГТ, ОГС, ОГМет и др.)
Планирование работы вспомогательных цехов и служб, а также обслуживающих подразделений	ОИХ, отдел главного механика (ОГМ), отдел главного энергетика (ОГЭ), транспортный отдел, отдел складского хозяйства
Расчеты и проектирование планировок оборудования и рабочих мест, формирование производственных участков	Отделы главных специалистов (ОГТ, ОГС, ОГМет и др.); ООТ и З
Проектирование и выбор межоперационного транспорта, тары, оргоснастки и вспомогательного оборудования; составление заявок и размещение заказов	Отдел нестандартного оборудования (ОНО) или отдел механизации и автоматизации (ОМА) Отделы главных специалистов (ОГТ, ОГС, ОГМет и др.), ОМТС
Изготовление средств транспорта, тары, оргтехоснастки и прочего вспомогательного оборудования	Цехи вспомогательного производства, ОМА
Приемка, комплектация и расстановка основного, вспомогательного оборудования, средств транспорта и оргтехоснастки на рабочих местах	ОГМ, ОГЭ, ОМА, цехи вспомогательного производства
Обеспечение материалами, заготовками, деталями и узлами, получаемыми по кооперации	ОМТС, отдел внешней кооперации (ОВК), отдел комплектации (ОКП)
Подготовка и комплектование кадров	Отдел кадров (ОК), отдел подготовки кадров(ОПК), ООТ и З
Организация изготовления опытной и установочной партий; свертывание выпуска старой продукции и развертывание производства новых изделий	Производственный отдел (ПО) Производственные цехи, отделы главных специалистов
Определение себестоимости и цены изделий	ПЭО, отдел маркетинга
Подготовка обеспечения товародвижения, распространения новых изделий и стимулирования сбыта	Отдел маркетинга

9.5. Характер изменения технико-экономических показателей новых изделий на стадии освоения

Начальный этап освоения выпуска новых изделий характеризуется повышенными издержками. Причину этого можно объяснить следующими факторами:
- небольшой объем выпуска изделий, на который распределяются условно-постоянные расходы, связанные с освоением;
- повышенная трудоемкость и станкоемкость изготовления (из-за постепенности отладки оборудования, неполной оснащенности техпроцессов специальным оборудованием и оснасткой, недостаточной опытности рабочих и ИТР);
- большое количество переналадок оборудования;
- повышенный брак;
- затраты на обучение персонала;
- доплаты до среднего уровня зарплаты в период освоения и др.

По мере наращивания объема выпуска новых изделий происходит снижение издержек. Возможные пути повышения эффективности производства на стадии освоения приведены на рис. 29.

сновные направления получения экономического эффекта в процессе освоения новых изделий

Рис. 29. Основные направления получения экономического эффекта в процессе освоения новых изделий

Минимизация потерь тесно связана с характеристикой наращивания выпуска, которая в свою очередь зависит от снижения трудоемкости изделия в процессе освоения. Для каждого конкретного предприятия, которое характеризуется выпуском конкретного вида изделий, определенным уровнем технологии, организации, можно установить корреляционную связь между суммарным объемом выпуска и его трудоемкостью на основе статистических данных по освоению производства аналогичных изделий. Аналогичную зависимость можно установить и для суммарного объема выпуска и себестоимости:

где З_i- себестоимость или трудоемкость Q_i-го изделия с момента начала выпуска; З₁(a) - себестоимость или трудоемкость изготовления первого изделия, с которого считается начало освоения; Q_i(x) - порядковый номер изделия с начала выпуска; b - показатель, характеризующий крутизну кривой освоения (0,05-0,75) для данного предприятия.

Принято считать коэффициентом освоения (К_ос) то снижение себестоимости, которое будет достигнуто при каждом удвоении выпуска продукции.

Показатель b и коэффициент освоения К_ос связаны между собой зависимостью

b=log K_oc/log 2.

Практика показывает, что для приборостроительных предприятий К_ос лежит в пределах 0,7¸0,9. Величины К_ос и показателя b зависят от факторов:
- технических (конструктивных, тщательности испытаний и др.);
- технологических;
- материально-технических;
- организационных;
- субъективных.

На рис. 30 приведены кривые освоения, соответствующие коэффициентам К_ос=0,9, К_ос=0,8, К_ос=0,7 для условно-переменных издержек. Чем меньше К_ос (и соответственно больше показатель b), тем большие потери несет предприятие на этапе освоения.

Изменение издержек на единицу продукции в процессе освоения

Рис. 30. Изменение издержек на единицу продукции в процессе освоения

9.6. Ускорение организации производства

Как видно из изложенного в предыдущих разделах, подготовка производства - сложный процесс, состоящий из многих стадий и этапов. Решения, принимаемые на каждом из этих этапов, влияют на последующие этапы и общую эффективность НИОКР. Все это делает целесообразным сквозное внутрифирменное планирование жизненного цикла изделия. Подготовка производства - та стадия жизненного цикла изделия, когда эти обстоятельства становятся решающими. В разд. 8.5 подчеркивалось решающее значение сокращения времени проведения НИОКР и подготовки производства. Одним из методов достижения этого является максимальное запараллеливание процессов разработки и подготовки производства. Один из вариантов осуществления этого показан в табл. 9.4. Разумеется, для конкретных ОКР такие совмещения требуют соответствующей корректировки.

Таблица 9.4

Распределение работ по КПП, ТПП и ОПП на различных этапах ОКР (примерное)

Этапы ОКР	КПП	ТПП	ОПП
ТЗ на ОКР	Составление комплекта документов, необходимых для разработки	Определение базовых показателей технологичности.
Техническое предложение	Предварительные расчеты и уточнение требований ТЗ	Метрологическое обеспечение разработки и производства.	Разработка проекта комплексного графика мероприятий по подготовке производства (КГМП). Анализ технического уровня производства предприятия-изготовителя
Эскизный проект	Разработка комплекта документов	Отработка конструкции на технологичность с участием предприятия-изготовителя. Определение номенклатуры техпроцессов, подлежащих разработке	Согласование КГМП. Анализ уровня организации производства
Технический проект	Разработка комплекта документов. Разработка конструкторской документации на спецоснастку, технологическое оборудование, средства контроля и испытаний опытного образца. Разработка программы обеспечения качества	Отработка конструкции на технологичность. Определение номенклатуры технологических процессов, подлежащих разработке применительно к условиям серийного производства. Работы по совершенствованию существующих техпроцессов. Метрологические экспертиза и обеспечение производства	Утверждение КГМП. Разработка проекта организации производства нового изделия. Расчет потребности в дополнительном оборудовании. Расчет потребности в производственных мощностях. Разработка предложений по кооперации производства заготовок, деталей, изделий.
Рабочий проект, изготовление и испытания опытного образца	Разработка комплекта документов. Изготовление и предварительные испытания опытного образца на соответствие ТЗ	Отработка конструкции на технологичность. Уточнение номенклатуры техпроцессов, подлежащих разработке. Разработка техпроцессов изготовления новых деталей и сборочных единиц. Разработка конструкторской документации на спецоснастку, средства автоматизации производства. Испытание средств технологического оснащения и средств механизации и автоматизации. Разработка технологической документации для условий серийного производства	Размещение заказов на материалы и комплектующие изделия. Уточнение дополнительной потребности в оборудовании и производственной мощности. Разработка вопросов технического, материального обеспечения основного производства. Разработка проекта организации труда и заработной платы. Разработка системы расходных норм и нормативов. Изготовление головных образцов, специальной технологической оснастки, средств контроля
Отработка документации по результатам испытаний опытного образца	Комплект отработанных документов	Уточнение комплекта технологической документации для условий серийного производства	Разработка расходных нормативов и составление нормативных и плановых калькуляций себестоимости изделия
Подготовка производства	Техническая помощь предприятию-изготовителю со стороны разработчика в подготовке производства. Отработка конструкторской документации для условий серийного предприятия-изготовителя	Работы по освоению новых техпроцессов	Изготовление оснастки в объемах серийного производства. Переподготовка кадров для новых техпроцессов. Разработка проектов установки оборудования. Дооборудование цехов и участков. Планирование изготовления опытной партии.

9.7. Итоговые выводы по главе 9

Подготовка производства на серийном заводе-изготовителе является заключительной частью инновационного процесса, особенно если вывод товара на рынок подготовлен пробным маркетингом. В подготовке производства участвуют практически все службы завода. Входной информацией для такой подготовки является наличие полного комплекта конструкторской документации и маркетинговая оценка производственной программы по новому изделию. Далее подготовка производства проходит по следующим стадиям:
- окончание конструкторской подготовки производства;
- технологическая подготовка производства;
- организационная подготовка производства.

Эти стадии во многом выполняются параллельно по следующим основным направлениям (до начала изготовления опытной партии на действующем предприятии):
- обеспечение конструкторской документацией;
- разработка производственной программы;
- разработка технологической документации;
- оснащение цехов спецоснасткой и оборудованием;
- расчет цен и заключение договоров;
- обеспечение материалами и покупными изделиями;
- метрологическое обеспечение производства;
- оперативно-производственное планирование;
- обеспечение рабочими кадрами.

Примерный упрощенный сетевой граф (а не график!) подготовки производства приведен в приложении 1.

Оглавление