Гольдштейн Г.Я. Инновационный менеджмент: Порядок выполнения и эффективность ОКР

8. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОКР

8.1. Основные задачи и этапы ОКР

После завершения прикладных НИР при условии положительных результатов экономического анализа, удовлетворяющего фирму с  точки зрения ее целей, ресурсов и рыночных  условий, приступают к  выполнению опытно-конструкторских работ (ОКР). ОКР - важнейшее звено материализации результатов предыдущих  НИР. Ее основная задача - создание комплекта конструкторской документации для серийного производства.

Основные этапы ОКР (ГОСТ 15.001-73):
1) разработка ТЗ на ОКР;
2) техническое предложение;
3) эскизное проектирование;
4) техническое проектирование;
5) разработка рабочей документации для изготовления  и  испытаний опытного образца;
6) предварительные испытания опытного образца;
7) государственные (ведомственные) испытания опытного образца;
8) отработка документации по результатам испытаний.

Примерный перечень работ на этапах ОКР отражен в табл.8.1.

                    Таблица 8.1

Примерный перечень работ на этапах ОКР

8.2. Философия и логика проектирования

Проектирование - комплекс мероприятий, обеспечивающих поиск технических решений, удовлетворяющих заданным требованиям, их оптимизацию и реализацию в виде комплекта конструкторских документов и опытного образца (образцов), подвергаемого циклу испытаний на соответствие требованиям технического задания.

Любое современное сложное техническое устройство есть результат комплексного знания. Проектировщик должен знать маркетинг, экономику страны и мира, физику явлений, многочисленные технические дисциплины (радиотехнику, вычислительную технику, математику, машиностроение, метрологию, организацию и технологию производства и т.д.), условия эксплуатации изделия, руководящие технические документы и стандарты.

Кроме того, следует учитывать: особенности и требования реальной жизни,  коллектива, чужой опыт, умение получать и оценивать информацию.

Не последним требованием к проектировщику является комплексность мышления, умение работать с большим числом организаций. Особенно это умение необходимо разработчику изделия, входящего в более сложный комплекс (например, радиостанции для судна, самолета) или связанного с другими системами (по выдаче данных, питанию, управлению и т.д.).

В качестве иллюстрации рассмотрим типичный порядок разработки и освоения новой техники в интересах конкретного ведомства (Министерство обороны, геологические ведомства, Агропром и т.д.), см. также табл.8.1:

И разработчик (НИИ, КБ), и завод-изготовитель непрерывно совершенствуют изделие по мере накопления опыта его эксплуатации.

Логическая модель принятия решений разработчиком может быть изложена следующим образом. Множество технических решений, удовлетворяющих i-му ограничению, обозначим А_i. Тогда множество допустимых по n ограничениям технических решений определится как пересечение множеств . Прежде всего разработчик должен выяснить, что последнее множество непустое . Далее из этого множества выявляются решения, элементы Х которых удовлетворяют всем критериям , заданным в техническом задании:

.

При проектировании любой системы можно установить ее входные и выходные сигналы (в информационном смысле), внешние условия и критерии успешности решения. В общем смысле вход системы - реакция среды на систему, а выход - реакция системы на среду. Внешние условия могут проявляться в двух аспектах: ограничения при проектировании и набор ситуаций, в которых должна действовать система.

Наиболее сложной и наименее разработанной задачей является свертка множества критериев в единую целевую функцию. Этот вопрос будет рассмотрен позднее.

Выбор конкретных технических решений математически представляет  задачу оптимизации, для решения которой могут использоваться известные методы теории операций (прямое вычисление, классический метод дифференцирования, метод множителей Лагранжа, вариационное исчисление, численные методы поиска, линейное и нелинейное программирование, принцип максимума Понтрягина).

8.3. Интегральный технический показатель качества изделия

Как уже указывалось в главе 6, стандарт ИСО в качестве метода оценки качества нового изделия рекомендует сравнение его характеристик с соответствующими характеристиками аналога. Естественно, валидность оценки зависит от правильности выбора аналога. Прежде всего, следует выбрать аналог, наиболее близкий по функциональному назначению, присутствующий на рынке сбыта с устойчивой рыночной ценой и известными технико-экономическими характеристиками. Если проектируемое изделие по своему функциональному назначению заменяет несколько существующих изделий, то в качестве аналога используется их совокупность. Оценка уровня качества разрабатываемых изделий производится на основе сравнения основных групп технико-эксплуатационных параметров: назначения, надежности, технологичности, унификации, эргономичности, патенто-правовых и экологических. Выбор номенклатуры показателей производится в соответствии с имеющимися материалами (стандартами, отраслевыми материалами и т.д.) или производится самим разработчиком. Обоснование такого выбора должно содержаться в отчетных материалах ОКР. Например, для разных групп радиоэлектронной аппаратуры рекомендуются разные показатели функционального назначения (табл.8.2.).

Таблица 8.2

Состав показателей функционального назначения для разных групп радиоэлектронной аппаратуры (РЭА)

Каждому из выбранных показателей для сравнения экспертным путем должен быть определен коэффициент его весомости (важности).

Как уже указывалось, форма представления комплексного показателя качества не может быть однозначно обоснована. Поэтому следует использовать требования нормативных документов или обосновать свой вариант выбора.

Наиболее широко используются две основные формы интегрального показателя качества:

1) аддитивная

где g_i - коэффициент весомости i-го параметра;  А_i - показатель качества по i-му параметру; n - число параметров, по которым производится сравнение;

2) мультипликативная

Аддитивная форма (средневзвешенное суммирование) наиболее распространена, хотя ее недостатком является возможность "компенсации" уровня качества по одним параметрам за счет других. Кроме того, она допускает ситуацию значимости интегрального показателя качества при нулевом значении одного или нескольких параметров. В этом смысле мультипликативная форма представления предпочтительнее, хотя следует отметить, что мультипликативная форма легко преобразуется в аддитивную простым логарифмированием.

При сравнении проектируемого изделия с аналогом возникает еще одна проблема - приведение сравниваемых вариантов к сопоставимому виду. Сопоставимость должна обеспечиваться:
- по сферам и условиям эксплуатации;
- по нормативной базе для расчета затрат и полезного результата;
- по конечному полезному результату.

Сопоставимость по сферам и условиям эксплуатации обеспечивается за счет выбора аналога.

Сопоставимость по полезному результату необходима при различиях в используемых технико-эксплуатационных параметрах. Обычно используется приведение к сопоставимости с помощью коэффициентов приведения. По существу, они обеспечивают сопоставимость по некоторым выбранным опорным параметрам (энергетике, числу  параметров и режимов, точности и т.д.). Таким образом, они свидетельствуют, например, о том, что при комплексном сопоставлении излучаемой мощности РЛС и ее надежности для последнего параметра следует использовать поток отказов, а не вероятность безотказной работы. Это связано с тем, что и излучаемая мощность, и поток отказов коррелируют с аппаратурными затратами однонаправленно и примерно в равной мере.

Коэффициенты приведения к сопоставимому виду содержатся в табл. 8.3.

Таблица 8.3

Коэффициенты приведения для различных параметров РЭА

8.4. Интегральный экономический показатель изделия и его технико-экономическая эффективность

В качестве интегрального экономического показателя нового изделия при его сравнении с аналогом служит цена потребления. Она выражается следующей формулой:

,

где К - единовременные капитальные затраты (на приобретение, транспортировку, монтаж, а также сопутствующие затраты); З_э - затраты на эксплуатацию за все время работы изделия.

При длительном сроке эксплуатации, естественно, должны быть сделаны динамические оценки с применением дисконтирования. Если в результате изменения надежности нового изделия по сравнению с аналогом меняется оценка ущерба (в том числе и в смежных звеньях), это должно быть учтено. Точно также следует учесть сопутствующие положительные результаты применения нового изделия. К числу таковых следует, в частности, отнести:

- уменьшение габаритов и массы летательных аппаратов и судов при установке на них новых изделий взамен аналога;

- повышение точности и быстродействия системы управления (летательным аппаратом, судном, движением воздушного транспорта и т.д.), что обеспечивает сокращение длины пути, а значит, уменьшение расхода топлива, затрат на управление.

Таким образом, полная формула определения интегрального экономического показателя имеет вид

,

где  - полная сумма ущерба от отказов (глава 6); Р_с - сопутствующие положительные результаты применения нового изделия.

Оценку технико-экономической эффективности нового изделия удобно производить с помощью  табл. 8.4.

Таблица 8.4

Оценка технико-экономической эффективности нового изделия

Интегральный стоимостный показатель вряд ли может быть более или менее точно рассчитан на ранних этапах ОКР. Это связано с неполнотой конструкторской документации и отсутствием технологической документации. Единственный выход состоит  в сравнении  данного показателя с ценой аналогичной по элементной базе, технологии и конструкции продукции. Целесообразно при этом вычленить  большие и сложные составные части изделия и  оценить их отдельно.

8.5. Управление эффективностью разработки

Как уже указывалось в 8.2, успешность разработки зависит от большого числа диалектически взаимосвязанных внешних и внутренних факторов. Рис. 24 наглядно показывает влияние на эффективность ОКР основных групп факторов:
- рыночных (позиция в конкуренции, оборот, спрос);
- организационных (концепция, выбор, планирование, контроль, кадры, структуры, финансы);
- научно-технических (качество, проекты, продукты);
- производственных (издержки, технология, организация производства, основные средства, внедрение).

Рис. 24. Основные факторы, определяющие эффективность ОКР

Рис. 25 иллюстрирует кругооборот целей и задач ("круговую зависимость") рыночной деятельности, политики НИОКР, конкретных разработок и  портфеля продуктов фирмы. Следует обратить внимание на то, что на рис. 24 и 25 присутствует в качестве важнейшего фактора время, что неудивительно, если вспомнить наши экономические оценки в главе 5. Фактор времени, безусловно, один из важнейших для успешности реализации результатов НИОКР (рис. 26). Чтобы сократить время разработки, фирме целесообразно провести контроллинг своей деятельности в области НИОКР и запланировать,  а также реализовать мероприятия, приведенные на рис. 27. Следует еще раз подчеркнуть, что нельзя рассматривать сферу НИОКР в фирме как не зависящую от других. Только комплексное взаимодействие и совершенствование всех сфер деятельности фирмы может обеспечить успех ее инновационной деятельности.

Рис. 25. Взаимосвязь основной деятельности фирмы, ее политики НИОКР, конкретных ОКР и  портфеля продуктов

Рис.26. Основные результаты сокращения времени разработки

Рис. 27. Основные методы сокращения времени ОКР

8.6. Итоговые выводы по главе 8

ОКР - ключевой этап в инновационном процессе. Здесь происходит материализация результатов предыдущих этапов в новый продукт.

Основная задача ОКР - создание комплекта конструкторской документации, годной для серийного производства продукта. С целью отработки документации и проверки соответствия результатов ОКР требованиям технического задания в опытном производстве изготавливается и испытывается в заводских и натурных условиях опытный образец.

ОКР представляет в информационном смысле поле сложных взаимодействий различных областей знания: естественных наук, математики, экономики, организации производства, управления коллективом разработчиков  и т.д. Ключевой задачей технико-экономического проектирования в составе ОКР является обеспечение эффективности нового изделия и, следовательно, его конкурентоспособности на рынке. В этой связи особое значение приобретает конструирование интегрального показателя качества и интегрального экономического показателя изделия.

В управлении эффективностью разработки, кроме обеспечения ее собственно технико-экономических показателей, решающее значение имеет сокращение времени на НИОКР и выбор момента вывода нового товара на рынок.