Гольдштейн Г.Я. Инновационный менеджмент: Жизненный цикл изделия и роль научно-технической подготовки производства

6. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ИЗДЕЛИЯ И РОЛЬ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА

6.1. Структура жизненного цикла изделия

Вернемся к рис.3.:

Основные составляющие жизненного цикла любого изделия следующие:
1) маркетинговые исследования потребностей рынка;
2) генерация идей и их фильтрация;
3) техническая и экономическая экспертиза проекта;
4) научно-исследовательские работы по тематике изделия;
5) опытно-конструкторская работа;
6) пробный маркетинг;
7) подготовка производства изделия на заводе-изготовителе серийной продукции);
8) собственно производство и сбыт;
9) эксплуатация изделий;
10) утилизация изделий.

Стадии 4 - 7 - предпроизводственные, и их можно рассматривать как комплекс научно-технической подготовки производства.

Основные параметры, характеризующие границы стадий жизненного цикла изделия, приведены в табл. 6.1.

Таблица 6.1

Границы стадий жизненного цикла изделия

Основным содержанием целевых исследований в процессе управления жизненным циклом изделия являются: анализ прогнозируемого состояния объектов, определение ожидаемых и фактических результатов, оценка приоритетности в решении локальных задач, выявление предпочтительных направлений использования ресурсов. Как уже указывалось выше, при таком анализе возникают следующие вопросы:
- какие факторы, условия и на каких стадиях следует подвергать оценке?
- какой должна быть система критериев оценок?
- какие методологические подходы и приемы следует использовать в ходе оценки?

Целесообразно в ходе управления жизненным циклом изделия опираться на систему контрольных точек цикла. На всех контрольных точках анализируют отклонения качественных и количественных параметров изделия от проектных значений по техническим и экономическим критериям и вырабатывают соответствующие решения по критерию "эффект-затраты". Количество контрольных точек (КТ) зависит от характера изделия. Можно рекомендовать следующие КТ в жизненном цикле изделия:
КТ-1 - решение о начале проекта;
КТ-2 - окончание технического проекта (решение о разработке рабочей документации и изготовлении опытного образца);
КТ-3 - окончание ОКР (решение об изготовлении опытного образца);
КТ-4 - окончание пробного маркетинга (принятие решения о начале серийного производства  и коммерческой реализации изделия);
КТ-5 - оценка качества серийно выпускаемой продукции (решение о повышении качества и надежности);
КТ-6 - оценка необходимости обновления  или  модернизации продукции;
КТ-7 - оценка оптимальности методов сбыта продукции;
КТ-8 - оценка целесообразности и методов капитального ремонта изделий в процессе эксплуатации;
КТ-9 - оценка целесообразности снятия изделия с производства;
КТ-10 - снятие изделия с эксплуатации и передача его на утилизацию.

6.2. Роль научно-технической подготовки производства

Как уже указывалось, проведение НИР можно рассматривать как научную подготовку производства (НПП), ОКР - как основную часть конструкторской подготовки производства (КПП) и частично технологической (ТПП), а собственно подготовку производства на серийном заводе как окончание КПП, проведение в основном ТПП, а также организационной подготовки производства (ОПП). Влияние системы подготовки производства на формирование конечного эффекта разработки, производства и эксплуатации нового изделия показано на рис. 18.

Рис. 18. Влияние системы подготовки производства на формирование конечного эффекта разработки и использования нового товара

Длительности всех стадий жизненного цикла изделия коренным образом влияют на его экономическую эффективность. Особое значение имеет сокращение сроков научно-технической подготовки производства, в том числе и обеспечение определенной  параллельности выполнения отдельных этапов. Для этого необходимо:
- снизить до минимума все изменения, вносимые в изделие после передачи результатов от одного этапа к другому;
- определить и реализовать рациональную параллельность работ, фаз, стадий цикла;
- обеспечить  сокращение затрат времени на выполнение отдельных этапов.

Решение первой задачи обеспечивается инженерно-техническими методами (стандартизация, унификация, обеспечение качества и надежности, применение САПР и т. д.).

Решение второй задачи осуществляется путем применения планово-координационных методов.

Решение третьей задачи связано с первой и состоит в использовании организационных методов (развитие технического обеспечения, автоматизации, средств планирования, функционально-стоимостного анализа, опытного производства и т.д.).

6.3. Комплексная система обеспечения качества изделия

Практически в большинстве контрольных точек жизненного цикла обеспечение и оценка качества изделия - одна из первоочередных задач. Поскольку качество определяет эффективность изделия и уровень рыночной цены на него, то огромное значение приобретает комплексный подход к обеспечению качества.

Качество продукции, согласно определению международного стандарта ИСО 8402 - это совокупность свойств и характеристик изделия, которые придают ему способность удовлетворять обусловленные или предполагаемые потребности. В управлении качеством продукции главным является его сопоставление  с характером распределения потребностей в пространстве и времени, что и определяет эффективность изделия (рис.19). Показатели качества изделия группируются по видам и группам (рис.20).

Рис.19. Совокупность свойств изделия, влияющих на его эффективность

  
Рис.20. Группировка показателей качества изделий
по однородности характеризуемых свойств

Функциональные показатели выражают те или иные потребительские свойства изделия. Показатели технологичности конструкции характеризуют те его конструктивные особенности, изменение которых влияет на уровень затрат ресурсов на разработку и изготовление и позволяет оптимизировать эти затраты. Состав основных видов обеспечения качества продукции содержит следующие группы факторов:
- технические  (метрологические, технологические, конструкторские факторы);
- экономические (финансовые,  нормативные,  материальные факторы);
- социальные  (организационные, правовые, кадровые факторы).

Комплексное использование всех этих факторов и их компонентов - основное условие успешного функционирования системы управления качеством продукции. Этот опыт обобщен в серии международных стандартов ИСО 9000, на основе которых издана серия отечественных стандартов ГОСТ 40.9000. В соответствии с этими стандартами существует тесная связь стадий жизненного цикла и качества. Это отражается в так называемой петле качества (рис.21).

Рис.21. Жизненный цикл ("петля качества") продукции по стандарту ИСО 9004

Под уровнем качества изделия понимаются относительные характеристики качества (или его обобщенная характеристика) по сравнению с совокупностью базовых показателей, в качестве которых используются показатели перспективных образцов, аналогов и стандартов. Под аналогом подразумевается образец серийного производства устройства, принцип действия, функциональное назначение, масштабы производства и условия применения которого те же, что и у проектируемого изделия.

Типовая схема оценки уровня качества изделия приведена на рис. 22.

Рис.22. Схема оценки уровня качества изделий

6.4. Технико-экономическое управление надежностью изделия

Показатели надежности отражают важные качественные особенности изделий. К основным свойствам, характеризующим надежность изделия, относятся:
- безотказность (свойство изделия сохранять работоспособность в течение некоторого времени наработки без вынужденных перерывов);
- долговечность (свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания);
- сохраняемость (свойство изделия сохранять обусловленные эксплуатационные показатели в течение и после срока хранения и транспортировки).

Показатели надежности, по существу, дополняют характеристику технического эффекта, так как предопределяют длительность и вероятность или полноту появления этого эффекта при эксплуатации изделия. Например, суммарный эффект от изделия у потребителя за срок службы Т_сл (в годах) при годовом эффекте в случае безотказной работы Э^г составит

,

где К_эф - коэффициент сохраняемости, учитывающий степень безотказности изделия в эксплуатации.

Таким образом надежность изделия - свойство, безусловно, одно из важнейших для изделия на всех этапах его жизненного цикла (кроме утилизации). С другой стороны, оно имеет четкую технико-экономическую природу. Необходимая надежность конкретного изделия определяется его назначением, и мера надежности - одна из тех характеристик, за которую платит потребитель. В то же время обеспечение необходимого уровня надежности может быть решено многими техническими приемами, реализация каждого из которых требует определенных затрат. В такой постановке возникает задача технико-экономической оптимизации надежности изделия и затрат на ее обеспечение.

Критерием выбора оптимального решения при определении уровня надежности изделия служит минимум суммы приведенных затрат в комплексе  "изделие-потребители-смежные звенья":

где j - число объектов комплекса, по которым инвестиции К или (и) текущие затраты (С) различны в зависимости от вариантов выполнения изделия; Е_н - внутренний темп окупаемости инвестиций.

Это уравнение равносильно следующему:

,

где: К₀ - капитальные затраты на повышение надежности (снижение вероятности отказов) изделия;  - текущие затраты на повышение надежности;  У_тс - годовой ущерб от отказов изделия у потребителя (ремонт, обслуживание); У_п - годовой ущерб в основной деятельности потребителя от отказов изделия;  У_сз - годовой ущерб в смежных звеньях от отказов изделия.

Предположим, таким изделием является генератор электроэнергии, поставляемый фирмой для районных электростанций. При его отказах  потребителю наносится ущерб не только  из-за необходимости дополнительного обслуживания и ремонта генератора, но  и из-за снижения качества продукции (напряжение, частота в электросетях), недовыпуска продукции, непроизводительного расхода ресурсов при простое, необходимости иметь резервное оборудование и дополнительные запасы. В свою очередь ущерб в смежных звеньях (у потребителей электроэнергии) может быть особенно велик (им необходимо иметь соответствующие средства защиты, аварийное автономное резервное питание, запас предметов труда и т.д.). Типичная ситуация отображена на графиках рис. 23.

Рис.23. Процесс определения оптимальной надежности:

Y_S - суммарный ущерб, З_п - цена потребления изделия

Предположим, что в исходном варианте изделия показатели его надежности были на уровне Н₁, а цена потребления изделия (инвестиции в него и текущие расходы) была З_п1. Изготовителем разработан модифицированный вариант изделия с повышенной надежностью Н_opt, но цена его потребления З_п.opt > З_п1. В отраженной на графике рис. 23 ситуации потребителю изделия будет выгодно заплатить большую сумму за изделие с повышенной надежностью, так как при этом цена потребления изделия за вычетом суммы ущерба от отказов изделия будет минимальной. Дальнейшее повышение надежности и, следовательно, цены изделия будет невыгодно потребителю. Задача производителя изделия состоит в таком проектировании модифицированного изделия и организации его производства, чтобы обеспечить привлекательную для фирмы-изготовителя норму прибыли. Таким образом, мы еще раз убеждаемся в том, что изготовитель должен системно подойти к ценообразованию на продукцию, изучив экономические характеристики эксплуатации изделия  потребителем.

Технически возможны различные методы повышения надежности изделия:
- применение более прочных материалов с более высокими нагрузочными характеристиками, изменение конструктивных решений;
- поэлементное или поканальное резервирование;
- повышение схемной надежности;
- совершенствование технологии изготовления;
- совершенствование системы ремонтов, обслуживания и эксплуа-тации.

По каждому из этих вариантов технологических решений должны быть рассчитаны затраты, а далее целесообразно построить диаграммы "затраты-надежность", аналогичные приведенным на рис. 23. Анализ таких диаграмм позволяет принять решение о методах реализации экономически оптимальной надежности изделия.