Преимущества и недостатки параллельного метода НИОКР и ПП

Преимущества

Недостатки

1. Сокращение времени разработки и ПП 2. Создание условий для конкурен-тного преимущества 3. Высокая прибыль. 4. Высокое качество разработки и ПП 5. Высокая конкурентоспособность и конкурентный потенциал 6. Минимальный риск от инфляции и политики (т.е. внешних факторов).

1. Повышенные требования квали-фикации персонала 2. Частичная потеря капитала от аннулированной части оснастки в случае изменения конструкции в процессе ОКР 3. Повышенный риск в процессе разработки и подготовки произ-водства (от внутренних факторов).

3. Последовательно-параллельный метод НИОКР + ПП

При последовательно-параллельном методе в процессе разработки подготовка производства начинается со стадии рабочего проектирования. Этот метод предусматривает запуск изделий в производство после частичного изготовления оснастки и технологического оборудования “0”, “1”, “2” очередей. Дооснащение проходит в процессе производства, в результате чего в первое время повышена трудоемкость и себестоимость изделия за счет частичного изготовления изделия без оснастки.

Этому методу частично присущи недостатки последовательного метода по длительности затратной части ЖЦ и частично преимущества параллельного метода по некоторому сокращению этой длительности.

При выборе параллельного метода создания конструкции и технологий на основе РУКиТ видим, что совмещение этапов проектирования, подготовки и оснащения (модернизации) производства позволяет сократить время начала разработки проекта до технического освоения практически вдвое по сравнению с последовательным методом. Графически преимущества данного метода представлены на рисунке 4.7.

Рисунок 4.7. Преимущества интенсифицированного ЖЦ инновации

где:

Q – объем производства

T – удельная трудоемкость

C – себестоимость

t – время

З – затраты

S₁ - кривая ЖЦ продукта, без интенсификации ЖЦ

t – период достижения проектной трудоемкости; кривая может снижать крутизну за счет отставания выхода изделия на рынок

S₂ – кривая ЖЦ продукта с учетом интенсификации

t + Т - период достижения проектной трудоемкости с учетом “0”, “1”, “2” очередей подготовки производства; кривая может снижать крутизну за счет потери прибыли

S₃ - кривая ЖЦ продукта с учетом интенсификации

Т - период достижения проектной трудоемкости, опережения конкурентов

Анализ инновационного цикла показывает, что в случае реализации крупного инновационного проекта, где имеется большая новизна и необходима значительная реконструкция производства или создание новых технологий, несмотря на запараллеливание работ во времени происходит запаздывание освоения новых изделий, так как создание новых технологий происходит только после начала ОКР, в то время как эти ОКР должны базироваться на новых технологиях.

Таким образом, при параллельном проведении конструкторских и технологических работ существует проблема определения первичности создания конструкторских или технологических решений. А именно, в случае первичности конструкторских решений конструкция создается без увязки с перспективной технологией, т.е. способом создания этой конструкции, и наоборот, первичность технологии приводит к тому, что разрабатываемая конструкция зачастую должна подстраиваться под уже созданную технологию, что ведет к отставанию в НТП.

Метод решения данной проблемы состоит в том, чтобы разделить эти работы на два подэтапа:

1 подэтап – создание базовых конструкций для всего будущего модельного ряда будущих изделий и опережающих типовых технологических процессов. Этот подэтап является основным и наиболее затратным, т.к. включает в себя затраты по созданию новых КТСр, а также, в случае необходимости – затраты, связанные с реконструкцией или созданием новых видов производств, оборудования и т.д.

2 подэтап – создание конкретных конструкций изделий на основе базовых моделей и создание на основе типовых техпроцессов конкретных техпроцессов, необходимых для производства данных изделий. Этот этап позволяет создавать техпроцессы для изготовления конструкций на вновь созданных производствах, с использованием типовых технологических процессов.

Рисунок 4.8. Подэтапы выполнения ОКР Предложенный способ не только сокращает и интенсифицирует жизненный цикл конкретного изделия, также происходит интенсификация ЖЦ всего будущего модельного ряда изделий, создаваемых на основе базовых конструкций и опережающих типовых технологических процессов на II и III этапах развития рынка. При этом базовые конструкции и опережающие техпроцессы создаются для новой S-кривой на I и II этапах развития товара и рынка, а дальше между двумя S-кривыми предыдущего (S₁) и нового поколения изделий (S₂), что соответствует концу II и III этапов развития, создается модельный ряд, изделия которого имеют высокую степень унификации. Новая S₂-кривая имеет абсолютную новизну, где коэффициент новизны К_Н= 1 и коэффициент унификации К_У= 0 по отношению к предыдущей S₁-кривой. Графически это выглядит следующим образом (рис.4.9.).

Рисунок 4.9. Графическое представление процесса обновления продукции
Следовательно, за счет использования банков данных КТСр и потребительских функций для всех изделий, входящих в модельный ряд и создаваемых параллельно, происходит экономия затрат и сокращение времени выхода изделий на рынок. Под технологическими разработками следует понимать не только разработку технологической документации основного производства, но и разработку, и изготовление нестандартного и специального оборудования (СТО) для этапов ОКР и производства, для проведения испытаний нового продукта, разработку и изготовление оснастки и инструмента, необходимых для производства изделий. Кроме этого для внедрения новых технологических процессов в отдельных случаях необходимо организовывать новые участки, цеха, реконструировать имеющиеся производственные площади, т.е. создавать новые виды производств под новую структуру предметов труда. Часто такие работы требуют новых специальностей, переквалификации рабочих, ИТР и управленцев, что также входит в понятие ОКР_Ти подготовку производства.

В процессе ОКР в разрабатываемой методологии эффект синергизма также имеет место. Ранее в главе 3.2. мы узнали, что все этапы ОКР связаны и имеют между собой взаимовлияние, начиная с этапа НИР по поиску информации, создания банков данных КТСр и далее на этапах эскизного, технического проектов, этапов рабочего проектирования, изготовления опытных образцов, проведения необходимых испытаний вплоть до запуска изделий в производство. Использование взаимозависимости и взаимовлияния всех этих этапов таким образом, чтобы за счет минимизации затрат и сокращения времени получить дополнительную экономическую эффективность, составляет одну из основных задач интенсификации инновационного процесса. Применение унифицированных элементов конструкции и использование эффекта синергизма приведет к получению дополнительной экономической эффективности. Проведенный анализ показал, что эффект синергизма возникает: 1. На этапе обработки информации при использовании сочетаний конструкторских, технологических и стоимостных решений из созданных массивов КТСр, их оптимизации по необходимым критериям.2. За счет перенесения оптимизированных массивов КТСр, существующих в раннее разработанных моделях в последующие модельные ряды, т.е. часть уже реализованных в изделиях потребительских функций используется в изделиях нового модельного ряда, что позволяет сократить время разработки и затраты за счет уже освоенных функций. Назовем этот эффект «вертикальный» синергизм.3. При использовании унифицированных КТСр во всех изделиях разрабатываемого нового модельного ряда, что позволит повысить степень межпроектной унификации. Назовем этот эффект «горизонтальный» синергизм. Таким образом, эффект синергизма имеет три уровня: - на уровне изделия (т.е. количество существующих КТСр в данном изделии) – эффект синергизма 1-го типа; - на уровне вариантов исполнения (т.е. между изделиями) – как первого, так и второго типа; - на уровне модельного ряда или проекта (т.е. между моделями) – как первого, так и второго типа. Эффект синергизма используется на всех этапах НИОКР при разработке всего модельного ряда изделий (рис.31). При этом предприятие, которое стремится получить максимальный эффект за счет снижения затрат и времени выхода новой продукции на рынок, должно организовать интегральный инновационный цикл с одновременной разработкой и внедрением в производство всего модельного ряда новых изделий на последующих этапах развития рынка в интересах различных потребителей, используя предлагаемый метод создания новых изделий (инноваций).

Рисунок 4.10. Распространение эффекта синергизма на этапах ОКР модельного ряда изделий

При этом необходимо отметить, что согласно предлагаемой методике, этап ОКР заканчивается не только изготовлением опытных образцов, но и полностью сертифицированным продуктом, производство которого подготовлено к выпуску необходимых объемов продаж высококачественной продукции.
На этапе производства следует соблюдать все требования проекта, учитывая наличие конструкторской, технологической и экономической документации, подготовленные производственные площади, необходимое оборудование, подготовленные кадры. Следует организовать производственный процесс таким образом, чтобы уложиться в проектную трудоемкость, себестоимость, операционные затраты, и произвести продукцию с высоким качеством в отведенное для производства время. С точки зрения экономики и денежных потоков этап производства характеризуется не только затратами, но и прибыльной частью. При этом количество выпускаемой продукции должно соответствовать прогнозной S-кривой, а величина прибыли должна укладываться в план возврата инвестируемых средств и возобновляемости производственного процесса, с целью удовлетворения рыночных потребностей.
Интенсификация на этапе производства заключается в трансформации трех составляющих эффекта синергизма в эффект масштаба. Мировая практика использует эффект масштаба при организации производства больших объемов однотипного товара или больших объемов продаж. На инновационных предприятиях, имеющих достаточно большую номенклатуру выпускаемой продукции, что характерно для большинства подобных предприятий, большие объемы однотипной продукции отсутствуют. Следовательно, задача формирования методики интенсификации инноваций заключается в том, чтобы постараться достичь экономической эффективности за счет использования синергетического эффекта на всех этапах разработки изделия, его преобразования в эффект масштаба на этапе производства в условиях наукоемкого, мелкосерийного и многономенклатурного характера производстваДействительно, эффект синергизма, используемый на этапах НИОКР, дает возможность синтезировать весь модельный ряд новых изделий, применяя однотипные КТСр разной степени разукрупнения. В этом случае небольшое количество продукции разного вида будет иметь достаточно большое количество однотипных КТСр, производство которых позволяет и следует организовать по новой технологии на автоматическом, гибком быстропереналаживаемом программном оборудовании, что позволит резко увеличить производительность труда, сократить затраты и время на его производство.Таким образом, на этапе производства всего модельного ряда инновационного товара интенсификация производства также приведет к минимизации затрат и времени выхода на рынок новой продукции. С точки зрения экономики этап производства инновационной продукции заканчивается достижением проектной мощности и экономических показателей: материало- и энергоемкости, производительности труда, себестоимости, рентабельности, фондоотдачи. На этом этапе также проводятся работы по устранению выявленных в процессе производственно-технического освоения недочетов, повышению квалификации кадров, увеличению серийности производства, а главное - по более полному учету запросов покупателя.На этапе реализации продукции рынок определяет эффективность усилий по интенсификации на предыдущих этапах инновационного цикла. Как показывает анализ, этап реализации продукции на рынке имеет свои очень важные особенности, которые необходимо учитывать. В случае пренебрежения фактором взаимного влияния этапов развития жизненного цикла рынка, предприятия и нового товара все усилия по интенсификации предыдущих этапов могут быть сведены к нулю, и товар не будет пользоваться успехом на рынке. Использование в методике интенсификации инноваций взаимного влияния этапов жизненного цикла развития рынка, предприятия и нового товара позволит предприятию достичь конкурентного преимущества на рынке, см. раздел 3.3. Также, учитывая возможные отрицательные последствия этого влияния, можно строить стратегию нейтрализации таких последствий для предприятия. Например, в случае если продукция первого этапа, т.е. новая продукция, выпускаемая предприятием первого-второго этапа развития, поставляется на рынок третьего этапа, где реализуется продукция предыдущего поколения (предыдущей S-кривой), предприятие III этапа развития противодействуют выходу новой продукции на этот рынок, в этом случае необходимо заинтересовать такие предприятия, находящиеся на третьем этапе развития и реализующие третьеэтапный товар, путем продажи ему лицензии, либо созданием совместного предприятия или хозяйственных обществ и т.д. Вот почему во многих случаях на крупных предприятиях третьего этапа развития создают инновационные предприятия первого или второго этапа непосредственно для разработки новой инновационной продукции, с ее последующим внедрением в производственных цехах крупного предприятия третьего этапа развития. Это пример методики проникновения на рынок предприятия с новой продукцией, с учетом использования метода сочетания этапов развития товара, рынка, предприятия.Учет подобных обстоятельств сокращает время выхода на рынок новой продукции, ведет к интенсификации всего жизненного цикла инноваций. Использование эффективных сочетаний продукта, рынка и предприятия еще на начальных этапах жизненного цикла инновации дает возможность сократить время выхода продукта на рынок и закрепления на нем. На начальном этапе жизненного цикла инновации необходимо прогнозировать поведение предприятий и потребителей на будущем перспективном рынке, закладывать идеологию совмещения этапов продукта, рынка и предприятия в рыночную стратегию продвижения нового товара, что будет способствовать получению нового эффекта проникновения товара на рынок. Такая методика должна быть заложена в бизнес модели продвижения предприятия на рынок с новым товаром на первом этапе развития этого товара.Этап эксплуатации характеризуется обеспечением послепродажного сервиса продукции, реализацией запасных частей и зависит от экономичности и надежности как самой продукции, так и условий ее эксплуатации. На этом этапе решение задачи интенсификации заключается в том, чтобы использовать те КТСр, которые были разработаны и внедрены в весь модельный ряд продукции. Как было показано в главе 4, п.4.1, факторами интенсификации на этапе эксплуатации являются: - использование унифицированных КТСр в процессе гарантийного и послегарантийного ремонта; - унификация технологии ремонта и сокращение времени ремонта изделий, за счет использования унифицированных КТСр. Учитывая эти факторы, за счет создания унифицированных КТСр на этапах ОКР можно резко сократить срок поставки запасных частей для ремонта, стоимость необходимых для ремонта деталей и узлов, а также время и стоимость самого гарантийного и послегарантийного ремонта.В свою очередь, удешевление на этапе эксплуатации сроков и стоимости ремонта снижает цену изделия, повышает его привлекательность для потребителя, продлевает срок эксплуатации изделия, а также весь жизненный цикл продукта. Кроме того, известно что, наукоемкая инновационная продукция эксплуатируется достаточно долго. Производство запасных частей для таких изделий, длительное время находящихся в эксплуатации, представляет большую проблему с точки зрения загрузки производственных мощностей предприятия устаревшей продукцией, что является сдерживающим фактором для освоения новых изделий и технологий. В этом случае производство унифицированных КТСр приводит к минимизации производственных мощностей предприятия и облегчает его переход на новое поколение техники.Заключительный этап - снятие изделия с производства или устаревание изделия, завершающий весь жизненный цикл нововведения, начинается с момента окончания разработки следующего инновационного продукта, экономическая, экологическая или социальная эффективность которого делает рациональным его освоение, см. раздел 2.2. Таким образом, разработанный комплекс методов позволяет решать задачи интенсификации жизненного цикла создания, производства, реализации и эксплуатации инновационной наукоемкой продукции на микроуровне, т.е. на уровне предприятия, научно-производственной структуры (НПС). Управляемость и координируемость НПС осуществляется через постоянное обновление массивов КТСр, с целью обеспечения конкурентоспособности изделия на рынке. Интегральный научно-производственный цикл НПС с учетом разработанных рекомендаций выглядит следующим образом (рис. 4.11.).

Особенности структурной схемы, связанной с разработкой новых изделий на различных этапах развития товара и рынка представлены на рисунке 4.12., где видно, что этапы ОКР в зависимости от этапов рынка выполняют различные задачи по удовлетворению потребностей рынка. Эти задачи описаны в разделе 3.3. Кроме этого мы видим, что предприятие, создающее инновации для того, чтобы удержаться на рынке вынуждено иметь сразу несколько разработок, находящихся на разных этапах ЖЦ рынка, постепенно продвигая новые продукты на рынок и снимая с производства старые.

Разработка базовых конструкций и типовых технологий для товаров по S-I

I ЭТАП

II и III ЭТАП

IV ЭТАП S-I кривой

Модернизация и удешевление товара по S-I, разработка дизайнерских решений

II – III ЭТАПЫ S-II кривой

Разработка модельного ряда изделий по S-II

I ЭТАП S-III кривой

V ЭТАП S-I кривой

Модернизация и удешевление товара по S-II, разработка дизайнерских решений

IV ЭТАП S-II кривой

II – III ЭТАПЫ S-III кривой

Разработка модельного ряда и типо-вых техноло-гий для това-ров по S-IV

I ЭТАП S-IV кривой

Рисунок 4.12. Этапы развития и производства товара

Для получения дополнительного синергетического эффекта на макроуровне следует использовать структурную схему объединения взаимодополняющих эффектов на уровне корпорации. Корпоративный синергизм достаточно широко описан в литературе и применяется на практике. См. раздел 3.2.

Рисунок 4.13. Структурная схема объединения модулей НПС

Объединение модулей НПС, представляющих собой отдельные предприятия или структурные подразделения материнской компании, производящих взаимодополняющую продукцию, в корпорацию дает возможность достижения конкурентного преимущества и получения дополнительной экономической выгоды.

Условия объединения различных НПС (модулей) на макроуровне следующие:

Взаимное проникновение и взаимное дополнение товаров, технологий, поставщиков, потребителей, рынков, транспорта и связи.
Объединение и взаимное проникновение философии и культур бизнеса.
Объединение и взаимное проникновение информационных и организационных систем.

В качестве примера рассмотрим создание модельного ряда Усилителей радиочастоты различной мощности (УМ) коротковолнового диапазона, состоящий из четырех моделей на одном предприятии (НПС) для рынка II и III этапов развития:

- Усилитель мощности 100 Вт;

- Усилитель мощности 250 Вт;

- Усилитель мощности 500 Вт;

- Усилитель мощности 1000 Вт.

Минимизация затрат в этой группе изделий обеспечивается оптимизацией потребительских функций и КТСр по критериям затрат, с одной стороны, и типовых решений, применяющихся как внутри одного усилителя, так и в нескольких усилителях различной мощности, обеспечивая эффект синергизма за счет использования унифицированных решений. При этом группа усилителей рассматривается как взаимоувязанная система совместно разрабатываемых, изготавливаемых и эксплуатируемых изделий на двух уровнях разукрупнения: на уровне изделия и на уровне входящих в него блоков.

Выбранный метод оптимизации уровня межпроектной унификации усилителей мощности должен эффективно влиять на процесс создания, производства и эксплуатации изделий путем минимизации времени создания и затрат, т.е. сокращения длительности цикла создания изделия на всех этапах.

Исходя из задач, стоящих при проектировании усилителей мощности, можно выделить две основные цели унификации:

1. Создание необходимых потребительских функций в виде технических характеристик усилителей в рассматриваемой группе, которые отвечают перспективным запросам потребителей, выявленных в результате маркетинговых исследований. Создание банков данных потребительских функций и соответствующих им КТСр.

2. Сокращение затрат и времени разработки и изготовления на всех этапах жизненного цикла процесса создания, производства и эксплуатации УМ.

Цели оптимизации определяют выбор критериев и метод решения задачи внутрипроектной и межпроектной унификации. При создании изделий (в нашем примере – усилителя мощности) обычноприходится выполнять ряд противоречивых требований, например, повышение мощности усилителя при минимизации его массы и габаритов, а также снижение стоимости разработки и производства изделия. Поэтому при оптимизации приходится решать многокритериальную задачу, при этом вариант унификации группы изделий и внутри каждого изделия характеризуется набором значений определенных критериев в виде характеристик усилителей.

Задаче повышения эффективности разработки и внедрения в производство и производства инноваций в наибольшей степени отвечают решения, связанные с сокращением длительности инновационного цикла, обеспечивающее минимизацию стоимости разработки, изготовления и эксплуатации усилителей при сохранении заданных подсистемой маркетинга потребительских функций и КТСр.

Решение задач оптимизации осуществляется методом перебора вариантов унифицированных КТСр, систематизированных в банках данных, с сопутствующим технико-экономическим анализом и выбор лучшего варианта с точки зрения критериев оптимизации.

Для решения задачи оптимизации рассмотрим два уровня разукрупнения: на уровне изделия и на уровне входящих в него блоков. На первом уровне разукрупнения рассматриваемых усилителей изучаются варианты видов изделий, связанных с условиями эксплуатации, работы от различных источников сигнала, мощности, а также необходимости их работы на различные устройства согласования, связанные с использованием различных антенно-фидерных устройств. Каждый вид и тип усилителя отличается функциональными характеристиками, связанными с потребительскими параметрическими функциями.

На уровне блоков рассматриваются различные варианты блочных модулей, входящих в состав изделия. Таким образом, задача оптимизации уровня межпроектной унификации относится к двухуровневым задачам. Задача оптимизации уровня межпроектной унификации на уровне блоков (хотя можно разукрупнять ее и до элементов) может быть описана следующим образом: для проведения работ на всех этапах жизненного цикла создания, производства и эксплуатации изделия подбирается группа изделий, параметры которых создают необходимые перспективные потребительские функции. Изделия, предназначенные для различных заказчиков, состоят из отдельных КТСр, характеризующихся набором технико-экономических характеристик. Каждый усилитель из этой группы имеет в своем составе блоки, обеспечивающие необходимые КТСр.

Необходимо, исходя из требуемого количества усилителей мощности для определенных заказчиков и связанных с этим модификаций, установить состав группы изделий, номенклатуру блоков каждого изделия таким образом, чтобы суммарные затраты на разработку, подготовку производства, производство и эксплуатацию данной группы усилителей были минимальными.

Формализованная постановка задачи:

Имеется множество “g” видов исполнения усилителей мощности в интересах различных заказчиков. Необходимо на протяжении всех этапов ЖЦ изделия выполнить “n” работ с целью формирования КТС-решений, соответствующих определенным потребительским функциям в интересах различных заказчиков, причем каждый вид работ должен создавать определенные потребительские функции для всех видов усилителей в виде КТСр (таблица 4.7).

Рассматриваемые варианты исполнения содержат h моделей усилителей, где H – множество усилителей мощности в модельном ряду изделий. (Для формирования каждого вида изделия необходимо выполнить некоторое подмножество видов работ). В нашем примере:

g = 6 вариантов исполнения усилителей мощности (для 6 заказчиков).

h = 4 модели усилителей мощности (100, 250, 500, 1000 Вт).

H = 24 изделия в группе усилителей мощности (6 · 4 = 24).

Таблица 4.7

⇐ Предыдущая 10 11 12 13 141516 17 18 19 Следующая ⇒