Управление потоками в логистических системах

  • Вид работы:
    Курсовая работа (т)
  • Предмет:
    Эктеория
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    547,93 Кб
  • Опубликовано:
    2014-07-16
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Управление потоками в логистических системах

Содержание

Введение

1. Логистика - научная основа эффективного управления инновационным наукоемким производством

.1 Логистическая концепция управления потоковыми процессами предприятия

.2 Инерционность и проблемы синхронизации потоковых процессов

1.3 Современные концепции глобальной интегрированной логистики

1.4 Эффективность функционирования логистической системы управления

. Жизненный цикл наукоемкой продукции и его информационная поддержка

2.1 Жизненный цикл наукоемкой продукции

2.2 Стоимость жизненного цикла наукоемкой продукции

2.3 Концепция CALS

2.4 Информационные системы поддержки жизненного цикла наукоемкой продукции

. Система интегрированной логистической поддержки жизненного цикла наукоемкой продукции

.1 Интегрированная логистическая поддержка

3.2 Анализ логистической поддержки

.3 Организация системы технического обслуживания, ремонта и стратегии эксплуатации

.4 Материально-техническое обеспечение

.5 Разработка метода расчёта потребности в запасных частях, учитывающего выработку эксплуатационного ресурса и интенсивность эксплуатации наукоёмкой продукции

4. Применение математических методов в логистической поддержке. Системы и методы прогнозирования. Корректировка прогнозов в процессе эксплуатации изделия

Заключение

Список использованных источников

Введение

Главной тенденцией современности, включая процессы в мировой экономике, становится обретение новых факторов эффективности логистики, слияние ее традиционных сфер применения и образование качественно новой стратегической инновационной системы - системы интегрированной логистической поддержки (ИЛП).

Основными целями системы ИЛП являются:

влияние на разработку/проектирование для обеспечения оптимальной эксплуатации;

определение и уточнение ресурсов обеспечения жизненного цикла;

поставка необходимых ресурсов с минимальными затратами в течение всего срока службы продукции.

Преимущества от системной реализации мероприятий по формированию конструкторской документации в электронном виде с последующим ее использованием в ходе жизненного цикла наукоемкой продукции определяются масштабностью внедрения. Опыт показывает, что чем крупнее корпорация (компания), тем выше эффект.

В общем случае очевидные преимущества формулируются таким образом:

интегрируются разрозненные информационные ресурсы в единую корпоративную систему;

формируется качественно новый уровень управления конструкторской документацией (актуализация, создание новой, архивация, тиражирование, доступ, обмен, согласование и т.д.);

обеспечивается оперативность информационного взаимодействия различных корпоративных структур (разработчиков, производителей, дилеров, сервисеров).

Комплексная реализация системы ИЛП позволяет:

обеспечить системность мероприятий по повышению надежности продукции;

существенно сократить издержки на стадиях жизненного цикла продукции;

обеспечить надлежащее качество эксплуатации (использования) продукции потребителем;

повысить рыночную привлекательность и конкурентоспособность продукции.

Целью курсовой работы является изучение интегрированной логистической поддержки жизненного цикла технических средств транспорта, а также изучение вопросов применения математических методов в логистической поддержке, систем и методов прогнозирования, а также корректировки прогнозов в процессе эксплуатации изделия.

1. Логистика - научная основа эффективного управления инновационным наукоемким производством

1.1 Логистическая концепция управления потоковыми процессами предприятия

В предшествующие годы основное внимание в ходе радикальных социально-экономических реформ уделялось созданию базовых механизмов рыночной экономики на макроуровне. В ходе трансформации рыночных отношений акцент постепенно смещался на микроуровень, на передний план вышли задачи реформирования существующих производственных систем и создания новых рыночноориентированных элементов. Рациональная реорганизация предприятий, экономия инвестиционных ресурсов на местах, создание условий для освоения технологических новаций, построение адаптационных механизмов помогут машиностроительной отрасли, равно как и ремонтному производству, "встроиться" в современную мировую рыночную среду.

К концу XX в. ученые стали рассматривать промышленное предприятие как целостную хозяйственную систему, функционирующую в тесной взаимосвязис внешним информационным полем, определяющим условия и возможности деятельности, т. е. как производственно-сбытовую систему (ПСС).

При рассмотрении деятельности промышленного предприятия укрупненноего ПСС можно выделить из окружающей среды и представить в виде единой организационно-хозяйственной структуры, ограниченной многослойным потоковым контуром и представляющей собой совокупность производственного процесса, процессов поставок ресурсов различного рода (материалов и комплектующих изделий), потребления готовой продукции, транспортировки и хранения. ПСС обладают следующими свойствами:

) единой структурой, объединяющей большое количество специфических элементов со своими связями; каждый элемент, в свою очередь, является сложной системой (рынки поставщиков ресурсов, труда, производственные цеха, склады сырья и готовой продукции, службы административного управления и информационного обеспечения, рынки сбыта товаров, транспорт с большим количеством связей и сложными программой и поведением в постоянно меняющейся внешней среде;

) адаптивной устойчивостью поведения (не только по отношению к внешним помехам, но и к управляющим воздействиям и внутренним изменениям);

) динамичностью и большой чувствительностью к колебаниям окружающей среды (изменению потребительского спроса, экономической и политической ситуации, структуры рынка поставщиков и конкурентов) - сильным дестабилизирующим фактором;

) определенным временным запаздыванием вследствие своеобразной экономической инерционности любой организационно-хозяйственной системы;

) неопределенностью поведения, вызванной воздействием человека на данную систему как активного элемента;

) возрастающим уровнем и значимостью информационной насыщенности производственной деятельности - фактором обеспечения баланса "входа-выхода" предприятия;

) эмерджентностью, т. е. наличием у системы свойств целостности (эмерджентных свойств), не присущих составляющим элементам (на микроэкономическом уровне - эффект крупного производства, эффект агломерации, социальные последствия ускоренной урбанизации и т. д.);

) активным целенаправленным поведением с учетом его результатов.

Таким образом, ПСС промышленного предприятия относят к классу сложных организационных динамических систем, поведение которых в условиях конкурентной экономики трудно формализовать и спрогнозировать, поэтому проблеме создания эффективного механизма управления промышленным предприятием уделяется повышенное внимание - идет постоянный поиск новых идей. [4, с. 58]

.2 Инерционность и проблемы синхронизации потоковых процессов

Изменение условий конкуренции, сложившихся в глобальной экономике, связанное с перенасыщением мировых и национальных рынков современными товарами, технологиями и услугами, ростом информатизации, сокращением жизненных циклов и высокими темпами создания и освоения новой продукции, привело к ужесточению конкурентной борьбы. Развиваются новые формы хозяйственных взаимоотношений, основанные на кооперации и интеграции предприятий, распределенных не только географически, но и соответственно функциональному разделению операций и стадиям технологического процесса, взаимодействующих в виртуальном режиме всеобщей информационной интернет среды.

На микроуровне, где основным объектом управления являлась ППС предприятия, внедрение логистических систем управления себя оправдало. Формирование свойств адаптации ЛС предприятия обеспечило перемены в технологии и организации производства, повышение производительности труда, снижение материалоемкости и энергоемкости, повышение качества обслуживания потребителей. Однако при переходе на макроэкономический уровень, где действуют международные корпорации и оперируют виртуальные предприятия, обнаружилось, что внутренней интеграции и оптимального управления на местах недостаточно для эффективного ведения бизнеса.

В современных условиях ключевое значение приобретает быстрота реакции: поставщик должен удовлетворять потребителя в более короткие сроки, что подразумевает высокую скорость материальных и информационных потоков и их соответствие друг другу. Быстрота реакции в динамично меняющейся среде "...приобретает в смысле традиционного планирования бизнеса большее значение, чем долгосрочная стратегия". Для защиты от постоянных колебаний потребительского спроса и для соответствия новым условиям большинство предприятий выбрало политику увеличения страховых запасов продукции, которые хранятся на случай расхождения фактического спроса с прогнозировавшимся. Это привело к образованию непродуктивных запасов, являющихся причиной роста потребности в оборотном капитале.

Проблема быстроты реакции и снижения запасозависимости осложнилась ситуацией Bullwhip-эффекта, когда незначительные колебания спроса конечного потребителя вызывают лавинообразный эффект нарастающих колебаний переменных материальных потоков других участников процесса. Появление такого эффекта заметил в 1970-х годах американский ученый Дж. Форрестер. Он акцентировал внимание на несоответствии изменений темпов спроса темпам производства продукции.

Для осуществления поставок продукции потребителям в стабильном режиме на складах подсистемы сбыта ПСС аккумулируются товарные запасы, по мере необходимости пополняемые со склада подсистемы производства. Изменение спроса выражается в поступлении заказов покупателей и влечет за собой изменение размера запасов на складах. Для восстановления складских запасов и в расчете на поступление новых заказов на готовую продукцию в подсистеме сбыта принимается решение о пополнении запасов, на основе которого оформляется заказ-заявка на поставку продукции на заводской склад. После принятия решения возникает определенное временное запаздывание - для оформления и передачи заказа на склад производства.

На складе подсистемы производства при получении заявки от подсистемы сбыта принимаются два решения: об отгрузке продукции и о пополнении собственных запасов. На основе принятых решений оформляется заказ на поставку продукции непосредственно с производства, определяемый размером запаса и заказа подсистемы сбыта. На заводе не происходит мгновенного выпуска продукции по требованию; здесь также существуют определенные временные запаздывания для оформления заказов, принятия решения о запуске в производство и для их выполнения, обусловленные технологическим процессом.

Готовая продукция, отгруженная заводским складом, транспортируется в подсистему сбыта в течение заданного времени.

При изменении спроса на продукцию для соответствия предложения спросу необходимо определенное время, в течение которого изменяются темпы потоков и уровни подсистем производства и реализации продукции, они не могут измениться мгновенно. Это временное запаздывание (демпфирование) характеризует инерционные свойства предприятия и определяет скорость протекания переходного процесса в каждом звене ПСС.

Аналогичным образом инерционные свойства ПСС оказывают воздействие и в обратном направлении: изменение цены на готовую продукцию приводит к изменению покупательского спроса, проявляющемуся спустя какое-то время. В итоге динамика спроса и невыполнение поставок в срок порождает увеличение размаха амплитуды колебаний во всех каналах логистической цепи (ЛЦ), и порождает Bullwhip-эффект, приводящий к нарушению ритмичности и непрерывности движения потоков, дестабилизации производственных функций, увеличению совокупных затрат на обслуживание сквозного материального потока. В основе Bullwhip-эффекта лежат инерционные свойства потоковых процессов любого вида деятельности, последствиями которых являются:

ошибки в прогнозировании спроса, ведущие к отклонению от плановых объемов производства и поставок продукции и порождающие создание дополнительных страховых запасов;

увеличение размеров партий поставок;

проблема непрерывности информационного потока, связанная со спецификой приема и прохождения информации.

Чем меньше длительности переходных процессов, тем быстрее ПСС адаптируется к изменениям рыночной ситуации, что в конечном итоге определяет ее конкурентоспособность и возможности по достижению устойчивого положения на рынке. Скорость протекания переходного процесса зависит от вида и продолжительности временных запаздываний, образующихся в контурах потоковых процессов ПСС. Запаздывания в информационных потоках порождаются любыми действиями, производимыми над информацией: агрегированием, выравниванием, усреднением и т.д. Наличие шумов и помех, т.е. случайных явлений в каналах информационного потока, требует сглаживания, выравнивания информации для дальнейшей ее обработки, что порождает определенное временное запаздывание, которое, в свою очередь, может привести либо к усилению, либо к ослаблению влияния помех.

Необходимо отметить, что запаздывания не всегда отрицательным образом сказываются на деятельности системы. Результат запаздывания зависит от положения в системе: при регулировании запасов, например, иногда необходимо увеличить время запаздывания, чтобы уменьшить колебания системы при изменении структуры потребительского спроса. Запаздывание (рисунок 2.6) представляет собой упрощенное понимание уровня и характеризует процесс преобразования, в результате которого на основе заданного темпа входящего потока устанавливается темп потока на выходе.

Значения запаздывания являются переменными: они увеличиваются, когда входящий поток превышает исходящий, и наоборот. Запаздывания изображают в модели набором разностных уравнений темпов и уровней, характеризующих рассматриваемый поток.

1.3 Современные концепции глобальной интегрированной логистики

Общеэкономический фон 1990-х годов вынудил искать новые идеи и резервы в логистической концепции, и в работах М. Кристофера, Дж. Коула, Дж. К. Джонсона, Д. Бауэрсокса был обоснован общий подход к управлению логистической системой предприятия, базирующийся на концепции SCM - Supply Chain Management - управление логистическими цепями (в русском переводе часто употребляется дефиниция "управление цепочками поставок"), в качестве основных принципов которой выделены следующие:

обслуживание потребителей как стратегический элемент системы обеспечения конкурентного преимущества предприятия;

необходимость достижения высокого уровня интеграции между логистическими партнерами в цепи поставок, создание новых организационных (структурных) отношений;

синхронизация потоковых процессов на основе единого информационного пространства;

использование современных технологических возможностей для управления цепями поставок.

Большинство трактовок концепции SCM сводится к определению ее как системного подхода к интегрированному планированию и управлению потоками различного происхождения от поставщиков сырья через предприятия и склады до конечного потребителя. Таким образом, упрощенно термин цепочка поставок обозначает сеть или систему поставок, объединяющую проектировщиков, заводы-изготовители, поставщиков, вспомогательные предприятия (снабжения, транспортировки, сервиса), которые участвуют в разработке, снабжении, производстве, хранении, продаже и обслуживании продукции, и основные потоки в такой сети.

Очевидно, что такое определение SCM, по сути, повторяет трактовку логистической концепции, но главный акцент теперь делается на синхронизацию потоковых процессов всех участников производственно-сбытового цикла. Разработка логистической системы предприятия теперь в обязательном порядке, согласно концепции SCM, включает принципы стратегического взаимодействия с поставщиками, смежниками, клиентами и другими участниками процессов производства и обслуживания продукции. Это означает расширение понятия ЛС, переход к глобальной логистике, включающей задачи обеспечения оптимальной временнóй и пространственной организации потоковых процессов всех предприятий - участников логистической цепи на основе единого информационного пространства.

Локальные логистические системы были в значительной степени зависимыми от точности прогнозирования спроса, в то время как глобальная логистика уделяет основное внимание быстроте реакции и сокращению времени выполнения заказа. С переходом к глобальной логистике связано появление концепции JustinTime (JIT) - принципа организации работ "точно в срок". В его основе лежит идея, что ни один потоковый процесс в системе не должен осуществляться, пока в нем не возникнет реальная необходимость. Одним из ярких примеров принципа JustinTime служит система "Канбан", часто называемая методом вытягивания: спрос в конце логистической цепи "вытягивает" продукт на рынок, а потоки сырья и деталей, необходимых для создания этого продукта, также приводятся в движение, вытягиваются этим же спросом. Такой подход отличается от метода проталкивания, характерного для локальной логистики ПСС в прошлом, когда продукция изготавливалась в расчете на будущий прогнозируемый спрос и создавала страховые (буферные) запасы во всех звеньях логистической цепи (ЛЦ). Применение в логистической цепи методов вытягивания и проталкивания представлено на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Применение в логистической цепи методов вытягивания

и проталкивания

Один из основных принципов управления цепочками поставок - контроль объемов запасов в каждом звене. До 1980-х годов большинство крупных производителей, уделяя должное внимание локальной оптимизации своей деятельности, не придавали значения стратегии снижения затрат за счет сокращения запасов - главным было научиться логистическому планированию и управлению запасами. С помощью принципа JustinTime компания Toyota координировала работу цепочки поставок таким образом, чтобы уменьшить амплитуду колебаний при непредвиденном изменении спроса. Это не только обусловило резкое сокращение запасов, но в результате привело к повышению качества продукции. Таким образом, запасы не только ведут к скрытым расходам хранения, но и маскируют проблемы с качеством.

В зарубежной литературе часто используют термин "бережливое производство" применительно к управлению цепочками поставок на основе принципа JustinTime.

Удлинение протяженности логистической цепи при переходе на уровень глобальной логистики, наличие страховых запасов практически в каждом звене все в большей степени осложняют получение данных о реальном спросе конечного потребителя. В начале XXI в. С ростом информационных технологий, разработкой методов штрихового кодирования, лазерных сканеров и устройств электронного обмена данными (Electronic Data Interchange - EDI) возникло одно из направлений метода JustinTime - логистика быстрого реагирования, стратегическим элементом которой является фактор времени, а целью - быстрота оценки возникшего спроса.

Концепция логистики быстрого реагирования создает общую основу для объединения различных потоков в глобальную информационную логистическую систему, обеспечивающую высокую скорость реакции. Ускорение процессов в такой системе сокращает кумулятивные сроки выполнения заказа потребителя, что ведет к сокращению запасов продукции, а это, в свою очередь, вызывает дальнейшие поиски средств и методов сокращения сроков выполнения заказа. Таким образом, система быстрого реагирования образует замкнутый контур взаимосвязи двух ключевых понятий логистики- "время - запасы". Эта система изображена на рисунке 1.2.

Логистика быстрого реагирования представляет собой конкретный ответ на растиражированный призыв к замене запасов информацией. Это ведет к пересмотру роли информационного потока в логистической системе, который ранее, в локальной логистике, рассматривался как отражающий состояние материальных и иных потоков. Теперь он играет основополагающую роль, и все преимущества глобальных логистических систем определяются качеством организации и управления информационными потоками, идущими от точки возникновения потребности в продукте через все звенья логистической цепи к системам управления запасами производителей и поставщиков.

Рисунок 1.2 - Концепция логистики быстрого реагирования

Безусловно, первым шагом в процессе внедрения принципа логистики быстрого реагирования "время - запасы" должна быть разработка соответствующих математических моделей, отражающих эту взаимосвязь в рамках замкнутого контура. Второй шаг для контроля и управления логистическими цепями - разработка и внедрение информационной системы, способной определять фактический спрос в каждом звене цепи и являющейся ядром централизованно управляемой глобальной логистической системы, объединяющей потоковые процессы производителей и поставщиков продукции.

Дальнейшее развитие концепции SCM привело к новой форме управления предприятием - виртуальному предприятию (ВП), представляющему своего рода предприятие над предприятиями. ВП основывается на формировании единой информационной и организационно-технологической среды юридически независимыми предприятиями за счет временного объединения их ресурсов для реализации работ по выполнению проекта (заказа) клиента. Логистические цепи в ВП формируют под каждый новый проект путем перебора множества альтернативных вариантов, что обусловливает наличие в рамках ВП многослойного контура различных логистических сетей.

Необходимо отметить, что глобальная логистическая система не является неким статичным объектом, определенным в жестких рамках функционирования. Именно рост глобализации и создание высокотехнологичных ВП порождает проблему придания таким системам свойств гибкости, понижающих риск уязвимости логистических цепей. Снижение уязвимости и создание гибкой логистической цепи предполагает наличие целого ряда факторов и решение следующих проблем:

) придание гибкости контрактным отношениям;

) снабжение из многих источников;

) финансовое планирование;

) объединение рисков;

) сокращение номенклатуры деталей;

) снижение вариабельности продукции;

) уменьшение горизонта прогнозирования;

) параллельный инжиниринг этапов жизненного цикла (ЖЦ) изделия;

) совместное планирование, прогнозирование и пополнение запасов участниками ЛЦ;

) распределение риска между участниками ЛЦ;

) снижение зависимости от статистического прогнозирования;

) снижение вероятности сбоев в цепи (умышленного характера и при форсмажорных обстоятельствах) за счет обеспечения безопасности.

Виртуальное предприятие относится к классу сложных динамических открытых систем и обладает всеми свойствами ПСС, перечисленными выше. На уровне глобальной логистики наиболее ярко видно проявление свойств эмерджентности у предприятия, связанных с такими явлениями, как социальный престиж, имидж и репутация, возможность реализации крупномасштабных фундаментальных научных исследований и внедрение технологий двойного назначения, а также укрепление обороноспособности государства.

На данный момент исследования в области ЛЦ и ВП сконцентрированы на разработке интегрированного информационного пространства и систем оперативного управления и координации потоковыми процессами предприятий-участников, позволяющими осуществлять в оперативном режиме:

прием заказа потребителя и проверку возможности его выполнения в минимальное время;

распределение работ по выполнению заказа между предприятиями-участниками ВП и определение темпов производства и транспортировки ресурсов и готовой продукции.

Планирование, организация, регулирование, учет, контроль и анализ материальных потоков с помощью современных информационных технологий и компьютерных средств в снабжении, производстве и поставках продукции обеспечивает реализацию современной концепции глобальной интегрированной логистики. [4, с. 80]

.4 Эффективность функционирования логистической системы управления

Логистика оперирует категориями времени и потока. Традиционные методы оценки рентабельности и эффективности производственной деятельности становятся малопригодными, так как изначально создавались для калькуляции себестоимости продукции и услуг и ориентированы на финансовые показатели. Но оценка функционирования логистической системы управления (ЛСУ) не просто должна отражать движение материальных потоков. По существу, это показатель эффективности потоковых процессов, протекающих в цепях поставок.

В рамках локальной логистики концепция упрощалась до формулы:

"В нужное место - в нужное время - с минимальными затратами".

Сведение целеполагания логистического управления предприятия к оптимизации и эффективному управлению его материальными потоками ориентировало ЛСУ в первую очередь на минимизацию затрат и разработку стратегий снижения собственных издержек. Несомненно, это позволило создать действенные антизатратные механизмы на уровне отдельных предприятий, но ориентация только на финансовые показатели оказалась малоэффективной в XXI в. для производителей наукоемкой продукции, где главным фактором в конкурентной борьбе становится качество обслуживания потребителей.

В глобальной ЛСУ образуется множество вариантов построения логистических цепей, обусловленных набором стратегий и технологий пространственного перемещения потоков. Это порождает двойственную проблему выбора наилучшего варианта цепи поставок: с одной стороны, необходимо найти компромисс "время - деньги" в отношениях "поставщик - потребитель", с другой стороны, вступает в силу классическое противоречие между качеством обслуживания и ростом затрат.

Именно в сфере производства и внедрения наукоемкой продукции часто встречаются ситуации, когда производитель сложной техники идет на увеличение общих издержек за счет повышения затрат на качество послепродажного обслуживания - репутация надежного и качественного поставщика продукции обходится дорого. Но если возрастут доходы от последующих продаж и разница между полученными доходами (результатами) и понесенными затратами будет больше, чем в предшествующий период, то такой вариант цепи поставок, не являясь компромиссным с точки зрения минимизации сиюминутных затрат, предпочтительнее в стратегической перспективе. Это связано с тем, что изменился сам подход к пониманию стоимости сложного технического объекта.

Направление вектора поиска новых путей снижения общей стоимости объекта изменилось: не отрицая стратегий снижения собственных издержек, теперь он обращен на изменение структуры затрат. Структура затрат для наукоемкой продукции представляет собой айсберг, где граница определяется общесистемным критерием эффективности: конечным результатом производственно-хозяйственной деятельности должна быть прибыль, т. е. разность между полученными результатами и понесенными затратами максимальна. Такой подход к анализу структуры затрат на сложную технику повлек за собой проблему выбора варианта цепи поставок и повышения эффективности функционирования всех участников цепи. Таким образом, ключевые показатели управления логистической системой имеют различную природу, не только финансовую, как при традиционных методах (время, качество обслуживания), и связаны с выполнением логистической триады взаимосвязанных целей "лучше - быстрее - дешевле".

Так как логистическая система представляет собой сеть взаимосвязанных цепей, ее эффективность зависит от эффективности каждой логистической цепи и составляющих ее звеньев. Но было бы неправомерно отождествлять эффективность ЛС с простой суммой показателей эффективности ее составляющих; скорее, здесь имеет место кумулятивный эффект, когда незначительная причина может вызвать цепь следствий, каждое из которых нелинейно влияет на результат. Небольшие и малозатратные, на первый взгляд, положительные изменения в организации и управлении производственно-сбытовыми процессами на местах предприятиями - участниками логистической цепи, направленные на синхронизацию, ведут к повышению эффективности функционирования логистической системы в целом. Кумулятивный эффект запускает в системе усиливающийся процесс по повышению эффективности, что способствует достижению управляемого резонанса в интегрированной логистической системе. Другими словами, это путь от эффективности локальной логистики к эффективности глобальных ЛС.

Необходимо отметить, что способность накапливать определенные свойства действует и в обратном направлении: любые нарушения принципиальных основ построения логистической цепи в единичных звеньях могут привести к лавинообразно нарастающей дестабилизации функционирования всей логистической системы.

Таким образом, обобщающий показатель эффективности логистической системы должен: соединять главные показатели; оценивать реальный потенциал варианта цепи поставок; показывать степень достижения целей логистизации; определять уровень синхронизации потоковых процессов.

Формирование обобщающего показателя эффективности функционирования логистической системы включает в себя следующие этапы:

определение основных целей ЛС (для некоммерческих структур прибыльность не так важна, как выполнение некоторых социально значимых экономических критериев - снижение безработицы, урбанизация и т. д.; для производителей военной и спасательной техники наиболее существенно поддержание ее в полной готовности к эксплуатации и т. д.);

установление границ ЛС, обусловленных целью ее создания и временем функционирования;

определение временнóго горизонта при разработке обобщающего показателя (может рассчитываться исходя из стратегических целей одного предприятия или интересов и целей всех участников, интегрированных в логистическую цепь; исходя из длительности жизненного цикла определенных видов продукции и инновационных проектов и т. д.);

нахождение звеньев логистических цепей - поставщиков, разработчиков, производителей, посредников;

расчет всех видов ресурсов, потребляемых ЛС на данном временнóм горизонте (например, на стадии разработки и проектирования продукции в логистическую цепь могут быть включены научно-производственные фирмы или будет принято решение организовать собственный инновационный центр, что потребует квалифицированного научного персонала);

установление всех видов преобразований ресурсов в готовую продукцию и услуги с дальнейшей их детализацией по видам бизнес-процессов;

определение видов готовой продукции и услуг;

планирование и определение ожидаемых результатов от деятельности логистической системы;

прогнозирование и классификация рисков и форсмажорных обстоятельств;

планирование, классификация, оценка и расчет затрат разного рода.

Конечным итогом, стратегической целью выполнения логистической триады "быстрее - лучше - дешевле" является увеличение сбыта продукции и получение прибыли, на что направлена любая предпринимательская деятельность. Поэтому в качестве обобщающего показателя эффективности функционирования ЛСУ предлагается взять общесистемный критерий эффективности производственно-хозяйственной деятельности, получаемый с помощью стоимостных оценок результатов и затрат на ведение бизнеса: Э=Р - З → max

Управление глобальной логистической системой представляет собой управление информационными потоками, так как дает возможность видеть всю цепь поставок и фактический спрос на местах в режиме реального времени. Глобализация бизнеса в международных масштабах приводит к удлинению цепей поставок, их экономическое преимущество зависит от возможностей каждого звена эффективно управлять своими запасами и быстро реагировать на изменение спроса при условии сохранения собственного специализированного производства.

Перспективы организации любых форм и размеров - от единичного производства до глобальных производственно-коммерческих сетей и виртуальных предприятий - будут в дальнейшем определяться не только качеством маркетинговых исследований и программ и даже не совершенством производственных технологий, а методологией управления и контроля цепями поставок.

2. Жизненный цикл наукоемкой продукции и его информационная поддержка

2.1 Жизненный цикл наукоемкой продукции

Формирование свойств качества и надежности наукоемкой продукции происходит на разных этапах ее ЖЦ. Для того чтобы выделить ключевые для достижения этих свойств этапы ЖЦ, где закладываются и обеспечиваются требования к качественным показателям наукоемкой продукции, необходимо подробно рассмотреть понятие жизненного цикла продукции и его структуру.

Существует несколько основных подходов к определению понятия ЖЦ продукции, его границ и структуры.

Первый подход существовал в отечественной литературе до 1990-х годов. Жизненный цикл продукции трактовался как последовательное сложение различных периодов жизни продукции - от возникновения идеи создания до утилизации после завершения процесса эксплуатации. Формализация понятия "жизненный цикл" модели техники состояла из четырех основных этапов: разработка (I), освоение производства (II), серийное производство (III), использование потребителями (IV). Некоторые этапы (например, III и IV) могут частично совпадать во времени.

Для уяснения самой сущности понятия ЖЦ необходимо рассмотреть эти этапы применительно к любому виду наукоемкой продукции, предназначенной для производственного использования любого назначения (гражданского, оборонного, двойного, коммерческого).

Рассмотрим суть первого этапа ЖЦ - разработки модели техники. Этот этап включает следующие процессы:

проведение научных исследований;

конструирование и создание опытных образцов техники;

проведение испытаний;

корректировку чертежей новой модели техники.

Началом отсчета этого этапа следует считать проведение НИР (научных исследований), относящихся к данной модели техники (или технологии). В большинстве случаев речь идет о прикладных и частично о поисковых научных исследованиях. Заканчивается этап проведением государственных (в случае военных образцов) или ведомственных испытаний и принятием решения о серийном производстве новой техники.

Первый этап цикла объективно необходим, что связано с постоянным усложнением создаваемой техники и повышением наукоемкости промышленной продукции. При определении эффективности первого этапа цикла в конкретной отрасли необходимо учитывать различия в уровне наукоемкости соответствующего производства. Таким образом, первый этап напрямую связан с понятием наукоемкости продукции, определяемой как отношение затрат на НИОКР и фонда освоения новой техники к реализованной (товарной) продукции. Показатель наукоемкости имеет индексную форму, т. е. не зависит от курса валют, что допускает сравнение его величин при проведении технико-экономического анализа конкурентоспособности изделий отечественного и зарубежного производства. Для каждой отрасли имеется определенный уровень (индекс) наукоемкости. Существуют группы отраслей промышленности с высокими (например, химическая, электротехническая, специальное машиностроение, производство транспортного оборудования), средними (цветная металлургия, нефтехимическая, бумажная) и низкими (черная металлургия, пищевая, текстильная, деревообрабатывающая) показателями наукоемкости.

В XXI в. стала меняться структура мирового промышленного производства, что повлекло за собой значимость и ценность научного труда и инновационного вклада в продукцию. Во много раз увеличилась доля отраслей производства, в которых в большом объеме применяется научный труд, а создание нового изделия требует все больших затрат на научные исследования и разработки.

Первый этап ЖЦ оказывает значительное влияние на технико-экономические параметры моделей техники. На этапе разработки создается опытный образец - прообраз будущей продукции, по этому образцу будет серийно выпускаться новая продукция. На данном этапе всегда играли большую роль подготовка и создание будущей оснастки производства, так как именно в этот период зарождаются и формируются инновационные технологические новшества, лежащие в основе роста производительности труда и повышения эффективности машиностроительного производства в целом.

В то же время существуют определенные проблемы, решение которых способствует рациональному управлению этапом разработки.

С одной стороны, новые модели техники должны воплощать последние достижения науки и техники и быть высокотехнологичными и эффективными, с другой стороны, это может привести к удлинению сроков разработки и наладки, удорожанию исследований и процессов проектирования, что в свою очередь вызовет запаздывание в выполнении последующих этапов и приведет к снижению эффективности и большим потерям из-за морального износа наукоемкой продукции.

Решение проблемы связано с улучшением организации планирования работ, выполняемых на данном этапе цикла. Ранее считалось, что критерием рациональной длительности и затрат на этапе разработок является обеспечение максимальной эффективности, получаемой народным хозяйством от модели техники за весь период ее ЖЦ. В современных условиях производители скорее склонны уменьшать длительность этого этапа, особенно в части проведения опытных стендовых и эксплуатационных испытаний агрегатов и готовых моделей техники, что не может не сказываться на качестве и надежности продукции.

Вторым этапом ЖЦ наукоемкой продукции является освоение и подготовка серийного производства. Этот этап объединяет следующие процессы:

материально-техническую подготовку производства новой продукции;

отработку технологических процессов;

приобретение необходимого оборудования и инструмента;

изготовление нестандартной оснастки;

подбор квалифицированных специалистов и обучение рабочих.

Все эти процессы требуют больших затрат времени, ресурсов и осуществляются силами заводов-изготовителей с привлечением разработчиков. Началом этапа при плановой государственной экономике считалось получение разрешения на серийный выпуск, а окончанием - выпуск первой промышленной серии (партии) продукции данного вида. Именно в силу затратности и трудоемкости освоение и подготовка производства новой продукции является самостоятельным этапом ЖЦ. Этот этап обладает специфическими особенностями, отличающими его от этапа разработки и серийного производства. В то же время он занимает промежуточное положение между разработкой продукции и ее серийным производством и имеет ряд общих черт с обоими смежными этапами

Несомненны отличия этапа подготовки производства от этапа разработки: место осуществления, характер выполняемых функций и кадровый состав работников, осуществляющих эти функции. В отличие от серийного производства этап освоения и подготовки характеризуется серьезными трудностями различного характера. Причем эти трудности зависят от новизны продукции, качества выполнения предпроизводственной подготовки, квалификации работников, организации процесса освоения, организационной структуры предприятия и др.

Выполнение перечисленных процессов на втором этапе дает ответ о возможности организации выпуска новой продукции высокого качества при существующей производственной и технической базах, о дефиците производственных мощностей, сроках перехода на серийное производство, качестве технической и эксплуатационной документации, кроме того, дает возможность более точно оценить экономическую эффективность разработанного образца техники.

Сокращения затрат времени и ресурсов на освоение производства являются важными источниками повышения эффективности жизненного цикла. Хотя работы по освоению производства объективно необходимы, они обходятся производителю очень дорого из-за всевозможных недостатков в организации. В последнее время сокращению сроков освоения технических новинок уделяется достаточно много внимания, с этим связаны и проблема снижения времени переналадки оборудования, и стратегия стандартизации и унификации деталей, процессов и производственных систем. Например, для обеспечения адаптивности производства к меняющимся требованиям, снижения времени и ресурсозатратности этапа подготовки производства ни одно из пяти гибких производств General Motors (практически идентичные заводы в Аргентине, Польше, Китае, Таиланде и Бразилии) не использует конвейерные линии со сборкой в жесткозаданном режиме. Переналадку производства на каждом из перечисленных заводов можно осуществить всего за двое суток.

Необходимо отметить, что рациональная организация этапа подготовки и освоения производства невозможна без соответствующего персонала, обладающего таким же свойством гибкости, как и технологическое оборудование и управленческие стратегии.

Безусловно, более всего в сокращении сроков освоения производства заинтересованы сами производители наукоемкой продукции, и понимание этой зависимости приводит отечественных производителей к дальнейшему развитию опытных и экспериментальных баз и цехов, увеличению производства оснастки и инструмента.

Если необходим анализ процессов, входящих во второй этап ЖЦ, то можно исследовать этап подготовки и освоения производства новой техники более подробно и детализировать его на техническое (выпуск первой промышленной серии) и экономическое (достижение планируемых финансовых показателей) освоение продукции. В рамках поднятой темы (системного подхода к понятию жизненного цикла) такая детализация представляется нецелесообразной.

Таким образом, длительность этапа подготовки и освоения производства складывается из затрат времени на подготовку производства и выпуск первой промышленной партии (серии) изделий, в том числе на выбор и расстановку оборудования, проектирование технологических процессов, приобретение и изготовление инструмента и оснастки, выбор методов технического контроля, разработку необходимой документации (технологические карты, нормативы труда, материалов, энергии и пр.), подготовку кадров, реорганизацию производства, изготовление первой партии изделий. В ряде отраслей промышленности для завершения этого этапа требуется проведение строительно-монтажных работ и сооружение новых агрегатов и устройств.

Третьим этапом является серийное (массовое) производство промышленной продукции. Этот этап начинается с выпуска первой промышленной серии и продолжается от начала серийного производства новой продукции до снятия образца техники с производства. Протекая в сфере материального производства, этап производства является одним из важнейших во всем ЖЦ продукции. От того, как организовано серийное производство новой техники, зависят темпы роста технического уровня, эффективность общественного производства, прибыльность хозяйственной деятельности.

В зависимости от типа производства ЖЦ продукции третий этап имеет соответственно свои особенности. Например, производство индивидуального и мелкосерийного типов, где изделия выпускают отдельными экземплярами, жизненный цикл продукции складывается из стадии разработки изделия (эта стадия самая существенная и затратная по времени и ресурсам), производственного цикла и срока службы. Для продукции, выпускаемой массово или серийно, ключевыми стадиями жизненного цикла будут производственная и срок послепродажной службы у потребителей, т. е. стадия эксплуатации, так как первые две стадии - проектирование и подготовка производства - носят разовый характер, т. е. присущи всем моделям и модификациям выпускаемых образцов техники (это единовременные инвестиции в НИОКР, распределенные на весь выпуск продукции).

Четвертый этап жизненного цикла - это этап использования продукции по назначению у потребителя. На этом этапе на практике проверяется жизнеспособность идей, заложенных в изделие, уточняются как эксплуатационные затраты, так и надежность (качество) деталей и элементов конструкции. Информация о результатах эксплуатации изделия поступает в виде обратной связи на первый, второй и третий этапы жизненного цикла.

Одной из главных проблем производства массового и серийного типа является недостаточность данных о ЖЦ отдельного изделия или опытного образца. При большом выпуске однородной продукции эти данные не имеют существенного значения ни для производителя, ни для потребителей техники. Эксплуатанты наукоемкой продукции часто имеют несколько технических вариантов одной модели, а опытные образцы в принципе крайне редко попадают в сферу эксплуатации из-за выявившихся в результате испытаний дефектов. Поэтому на предприятиях массового и серийного типов необходимо иметь информационную базу данных о всей совокупности продукции данного вида у всех потребителей, условиях ее эксплуатации и выработке эксплуатационного ресурса. Это позволит определять рациональные сроки продления ресурса, оценивать и прогнозировать долговечность объектов, своевременно прекращать выпуск устаревающей продукции, чтобы подготовиться к переходу на выпуск новой.

Именно этим и объясняется необходимость изучения ЖЦ продукции с учетом ее идентификации для производителей сложной техники.

Взаимосвязь этапов и ключевых эффектов ЖЦ продукции представлена на рисунке 2.1.

Таковы были представления о ЖЦ наукоемкой продукции до 1980-х годов - до начала постиндустриального периода в мировой экономике. С 1980-х годов и до конца XX в. с появлением новых методов и способов организации производства и повсеместным внедрением концепции маркетинга изменилось представление о ЖЦ технических систем. Это обусловлено появлением второго подхода в исследовании понятия ЖЦ продукции, базирующегося на концепции маркетинга. Стоит отметить, что бурное развитие маркетинга в эти годы, появление различных методов формирования рыночного спроса и управления, рекламных стратегий вызвало некоторую эйфорию у многих производителей. На маркетинг возлагались слишком большие надежды, впоследствии себя не оправдавшие, что и привело к развитию концепции промышленной логистики как методологии эффективной организации производства.

Маркетинговый подход к ЖЦ продукции связывает его с периодом внедрения продукции на рынок и разными периодами сбыта, т. е., как уже отмечалось выше, мы акцентируем внимание именно на моментах управления рыночным спросом. Для анализа рынка при таком подходе рассматривают следующие периоды сбыта продукции: внедрение, ранний рост, поздний рост, полную силу и спад. Возможен еще период восстановления роста сбыта.

Появление третьего подхода к ЖЦ продукции связано с широким развитием и внедрением информационных технологий и кардинальными изменениями в сфере потребления наукоемкой продукции.

Требования потребителей сложной техники к ее качеству и надежности постоянно растут, ЖЦ продукции становится все короче, конкурентная борьба на мировых рынках наукоемкой продукции военного и гражданского назначения - все жестче. Это вызывает кардинальные и необратимые изменения в организации сложных наукоемких производств, реализации компьютерно-интегрированных производств (КИП) на основе CALS-технологий. Поэтому третий подход к ЖЦ продукции сфокусирован на управлении качеством продукции. Жизненный цикл продукции в соответствии со стандартом ИСО 9004-состоит из 11 стадий:

Рисунок 2.1 - Взаимосвязь основных этапов и ключевых эффектов ЖЦ продукции

)маркетинговых исследований;

)ОКР;

)материально-технического снабжения;

)подготовки производства;

)производства;

)контроля, испытаний;

)упаковки и хранения;

)реализации и распределения;

)монтажа и эксплуатации;

) техпомощи и обслуживания;

) утилизации.

Таким образом, наиболее полным на данный момент является третий подход к ЖЦ, но в отношении наукоемкой продукции его следует дополнить стадией научно-исследовательских работ.

С учетом изложенного можно дать следующий перечень этапов ЖЦ наукоемкой продукции (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 - Этапы ЖЦ наукоемкой продукции и ключевые процессы

) маркетинговые исследования;

) НИОКР, включающий фундаментальные и научно-исследовательские разработки, разработку технического задания, проектно-конструкторские работы, разработку опытного образца изделия;

) технологическая подготовка, MTO и экономическое освоение производства (эффективные методы организации производства); планирование производственных процессов;

) производство продукции - выпуск первой промышленной серии, серийное (массовое) производство новой продукции, контроль и испытания, хранение и упаковка;

) постпроизводственный, включающий реализацию, распределение и транспортировку продукции, монтаж и отладку, эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт (ТОиР);

) утилизация снятой с эксплуатации и производства продукции.

Главными показателями ЖЦ продукции являются его длительность, характеризующая продолжительность отдельных этапов и их соотношение по времени протекания, и экономическая эффективность модели техники, определяемая сопоставлением затрат и результатов на протяжении всего цикла. [4, с. 101]

.2      Стоимость жизненного цикла наукоемкой продукции

Одним из важнейших потребительских свойств сложной наукоемкой продукции является стоимость жизненного цикла изделия, определяемая затратами на поддержку данного ЖЦ.

Они складываются из затрат на разработку модели и ее массовое (серийное) производство, а также затрат на монтаж и ввод технических систем в действие, на эксплуатацию и поддержание в работоспособном состоянии, т. е. по всем ключевым этапам и процессам ЖЦ. Необходимо отметить, что при подсчете затрат на создание и использование новой модели техники необходимо учитывать затраты на освоение новой техники у потребителей продукции, в том числе затраты на повышение квалификации и переобучение рабочих, занятых на технологических операциях с новым оборудованием; потери, связанные с недостижением запланированных объемов прибыли в период освоения новой техники и пр.

Для сложной наукоемкой продукции, нуждающейся в ремонтном обслуживании и имеющей длительный срок использования (10-20 лет), затраты, возникающие при эксплуатации, как правило, в несколько раз превышают затраты на приобретение. Традиционно считалось, что повышение удобства техники в эксплуатации непременно должно повышать стоимость объекта (затрата - приобретения), поэтому требования к функциональности были первоочередными, что вело к скрытому росту затрат на владение объектом (например, колоссальная стоимость запчастей на складах).

С одной стороны, дополнительные затраты на стадии проектирования, конструирования и производства изделия обеспечат хорошие эксплуатационные характеристики, повысят надежность объекта, но увеличат продажную цену, т. е. затраты приобретения потребителя. Но с другой стороны, заранее обеспечив в конструкции изделия хорошие эксплуатационные характеристики, можно существенно сэкономить на эксплуатации, т. е. снизить затраты владения. Тогда общая стоимость объекта на всех стадиях ЖЦ снижается, так как экономия на этапе эксплуатации превышает рост затрат на приобретение.

Поэтому именно этапу эксплуатации в последнее время уделяется самое пристальное внимание. Он обособляется от послепродажного этапа ЖЦ и представляет собой совокупность процессов, осуществляемых производителями моделей техники и запасных частей (ЗЧ) к ней, поставщиками, субпоставщиками и потребителями продукции, состоит из системы технического обслуживания и ремонта и материально-технического обеспечения.

Расчёт стоимости ЖЦ позволяет определить затраты:

на предварительное и концептуальное проектирование;

разработку и проектирование системы;

изготовление (себестоимость изделия);

обслуживание и утилизацию.

При таких расчетах часто используют параметры, полученные при анализе надежности технической системы и составляющих узлов и агрегатов: интенсивность отказов, стоимость запасных частей, продолжительность ремонта, стоимость комплектующих и т. д. Естественно, что на изготовление наукоемкой продукции высокого качества с высокими показателями надежности требуются большие затраты, которые не готов возместить потребитель. Поэтому необходимо обеспечить оптимальное соотношение между качеством и надежностью техники, с одной стороны, и стоимостью ее приобретения и владения - с другой. Производители добиваются этого за счет сокращения сроков и материальных затрат на создание изделия, расходов экcплyaтациoннoго этапа и эффективной организации системы ТОиР.

Стоимость ЖЦ включает в себя полные затраты на владение. При выборе нового оборудования расчет стоимости ЖЦ помогает принять решение, которое принесет наибольшую экономическую выгоду.

Любое изменение или усовершенствование существующего процесса или оборудования также должно быть оценено с точки зрения стоимости ЖЦ для определения экономической целесообразности и обоснования необходимости этого изменения. Сравнение стоимости жизненного цикла при существующих и измененных условиях позволяет оценить срок окупаемости затрат за счет общего снижения стоимости и отклонить те изменения, которые не дают существенных преимуществ. Результат анализа зависит от принятых допущений или используемого критерия оценки стоимости ЖЦ. Таким критерием может быть норма прибыли, долговечность оборудования, коэффициент инфляции, эффективность функционирования, стоимость обслуживания и т. д.

Для решения проблемы оптимизации затрат ЖЦ изделия была разработана и впервые применена в рамках государственных проектов в оборонной отрасли методика Life-Cycle Costing (LCC) - концепция учета затрат ЖЦ. Стоимость полного ЖЦ изделия - от проектирования до снятия с производства - была наиболее важным показателем для государственных структур, так как проект финансировался исходя из полной стоимости контракта или программы, а не из себестоимости конкретного изделия. Новые технологии производства спровоцировали перемещение методов LCC в сектор частной экономики. Основными причинами этого перехода явились резкое сокращение ЖЦ изделий, увеличение стоимости подготовки и запуска в производство, практически полное определение финансовых показателей (затрат и доходов) на стадии проектирования.

Как отмечалось выше, технический прогресс существенно сократил ЖЦ наукоемкой продукции. Например, в компьютерной технике время производства изделия стало сопоставимым со временем разработки. Высокая технологическая сложность изделия приводит к тому, что до 90 % производственных затрат определяют именно на стадии НИОКР. Таким образом, важнейший принцип концепции LCC можно определить как прогноз и управление расходами на производство изделия на стадии его проектирования.

С учетом изложенного можно дать обобщенную схему развития ЖЦ наукоемкой продукции и распределения денежных средств на его поддержку по всем этапам (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 - Схема развития ЖЦ продукции и распределения денежных средств

При расчете стоимости ЖЦ сложных технических систем длительного пользования на несколько лет вперед можно наблюдать за расходованием средств и, как следствие, за изменением общих затрат на владение имуществом. Этот расчет следует выполнять в сопоставимом денежном масштабе, т. е. использовать коэффициент дисконтирования, позволяющий привести будущие затраты к текущему моменту времени, используя конкретные денежные единицы (доллар, евро). Полученные значения стоимости ЖЦ для альтернативных стратегий использования оборудования сравниваются между собой, и выбирается наиболее выгодная стратегия.

Одно из важных преимуществ некоторых (не большинства) моделей стоимости ЖЦ - возможность их применения на ранних стадиях проектирования, в том числе при параллельном проектировании и разработке систем интегрированной логистической поддержки изделия. Учёт стоимости ЖЦ на ранних стадиях проектирования гарантирует ее минимизацию при одновременной разработке конструкции конечного изделия, процессов производства, испытаний/оценки и поддержки.

.3 Концепция CALS

Многообразие процессов в ходе ЖЦ наукоемкого изделия и необходимость их интенсификации требуют активного информационного взаимодействия субъектов (организаций), участвующих в поддержке ЖЦ продукции. С ростом числа участников растет и объем используемой и передаваемой информации. Управление такой многокомпонентной системой представляет собой сложную задачу, решение которой невозможно без интеграции в единое информационное поле всех участников и процессов ЖЦ техники.

Для информационной интеграции процессов, протекающих в ходе ЖЦ продукции, была разработана новая концепция - CALS, реализованная позднее в виде CALS-технологий.

Термин CALS (Continuous Acquisition and Life-Cycle Support - непрерывная информационная поддержка жизненного цикла продукции) - появился в 1985 г. в оборонном комплексе США для обозначения интегрированной системы информационной поддержки процессов заказа, поставки, обслуживания, эксплуатации и ремонта средств вооружений и военной техники. Речь шла о стандартизации электронного представления и обмена технической и коммерческой информацией, позволяющей упорядочить и ускорить соответствующие процессы в федеральных структурах и вооруженных силах и сократить затраты, связанные с этим сложным информационным взаимодействием. За прошедшие годы понятие CALS существенно расширилось и перестало быть прерогативой военного комплекса. Оказалось, что задачи совместного использования электронной информации и обмена ею, в части данных о составе и структуре изделий, геометрических моделях, чертежах, технических руководствах, описаниях процессов, данных, касающихся материально-технического обеспечения, технологии информационной поддержки процессов эксплуатации сложной техники - не менее актуальны в других отраслях, связанных с наукоемкой машинно-технической продукцией.

Во-первых, CALS - это идеология создания единой информационной среды для процессов проектирования, производства, испытаний, поставки и эксплуатации продукции. Системность информационного подхода заключается в охвате всех стадий ЖЦ продукции- от замысла до утилизации.

Во-вторых, интеграция достигается путем стандартизации представления информации (или, скажем, результатов) в процессах проектирования, материально-технического снабжения, производства, ремонта, послепродажного сервиса и т. д. Такой подход создает новый базис для информационной интеграции и преемственности в использовании информации.

Наконец, в-третьих, эффективный бизнес сегодняшнего дня имеет явную тенденцию к географической распределенности. Компании кооперируются для того, чтобы вместе выполнить сложный проект или вывести на рынок новый продукт. Этот сложный организм должен жить по единым правилам в едином информационном пространстве, позволяющем получать данные в электронной форме непосредственно от партнеров и передавать им результаты своей работы. В случае изменения состава участников - смены поставщиков или исполнителей - обеспечивается сохранность уже полученных результатов (моделей, расчетов, документации, баз данных).

Концепция CALS - совокупность принципов и технологий информационной поддержки ЖЦ продукции на всех его этапах. Она основана на использовании единого информационного пространства и обеспечивает взаимодействие всех участников этого цикла: разработчиков, потребителей, производителей, поставщиков, эксплуатирующих организаций и ремонтных предприятий.

В нашей стране в последнее время появилась русскоязычная интерпретация термина CALS - информационная поддержка жизненного цикла изделий (ИПИ). Областями применения CALS принято считать: совершенствование деятельности в области разнородных процессов, участвующих на всех этапах ЖЦ продукции; управление цепями поставок в течение всего ЖЦ продукции (от создания концепции изделия до его утилизации); электронную интеграцию организаций (предприятий), участвующих на различных этапах ЖЦ продукции; управление поддержкой ЖЦ продукции. Цель применения CALS-технологий как инструмента организации и информационной поддержки всех участников разработки, производства и эксплуатации продукта - повышение эффективности их деятельности за счет ускорения процессов исследования и разработки продукции, придания изделию новых свойств, сокращения издержек в процессах производства и эксплуатации, повышения уровня сервиса в процессах эксплуатации и технического обслуживания.

.4      Информационные системы поддержки жизненного цикла наукоемкой продукции

Начиная с 1980-х годов, одним из направлений повышения эффективности производства стало широкое применение информационных технологий. Важным этапом развития на этом пути послужило появление понятия гибкой производственной системы (ГПС). В соответствии с ГОСТ 26228-90 ГПС - "...управляемая средствами вычислительной техники совокупность технологического оборудования, состоящего из разных сочетаний гибких производственных модулей и (или) гибких производственных ячеек, автоматизированной системы технологической подготовки производства и системы обеспечения функционирования, обладающая свойством автоматизированной переналадки при изменении программы производства изделий". Принципиальная особенность ГПС заключается в наличии новой компоненты - компьютерной системы управления, обеспечивающей возможность увязки отдельных процессов, функций и задач в единую систему.

От внедрения ГПС ожидалось уменьшение размеров предприятий, увеличение коэффициента использования оборудования и снижение накладных расходов, значительное уменьшение объема незавершенного производства, сокращение затрат на рабочую силу в результате организации "безлюдного" производства, ускорение сменяемости моделей выпускаемой продукции в соответствии с требованиями рынка, сокращение сроков поставок продукции и повышение ее качества.

Дальнейшее развитие работ в данном направлении в конце 1980-х- начале 1990-х годов привело к появлению понятия компьютеризированного интегрированного производства (КИП). Концепция КИП подразумевала иной подход к организации и управлению производством, новизна его заключалась не только в применении компьютерных технологий для автоматизации технологических процессов и операций, но и в создании интегрированной информационной системы предприятия. Информационная интеграция процессов достигалась путем использования общих баз данных, позволяющих более эффективно решать вопросы разработки и проектирования изделий, подготовки, планирования и управления производством, материально-технического обеспечения, т. е. охватывающих все процессы предприятия.

В концепции КИП роль интегрированной автоматизированной системы управления (ИАСУ) стала еще более значительной. На ИАСУ были возложены не только функции автоматизации процессов проектирования и производства изделий, но и совершенно новые задачи, связанные с обеспечением информационной интеграции процессов. Эта интеграция должна была осуществляться за счет совместного использования одной и той же информации (в электронном виде) для решения разных задач.

В составе ИАСУ было принято выделить автоматизированную систему управления предприятием (АСУП), АСУ кoнcтрyктoрcкo- технологической подготовкой производства (КТПП), гибкими производственным участками (ГПУ), трaнcпoртнo-cклaдcкoй системой (ТСС), инструментальным обеспечением (ИО), а также научными исследованиями (НИ).

Практика показала, что из всех задач ИАСУ наиболее типизируемыми оказались задачи автоматизации проектирования и подготовки производства, а также задачи уровня управления предприятием (АСУП). В конце 1980-х - начале 1990-х годов на рынке появились самостоятельные программно-технические решения, пригодные для использования на предприятиях с различным уровнем автоматизации, в том числе и вне КИП в его классическом понимании. Возникли новые устойчивые понятия: CAD/CAM/CAE и MRP (MRP II).

Первое понятие CAD (Computer Aided Design) / САМ (Computer Aided Manufacturing) / CAE (Computer Aided Engineering) обозначало комплекс программных средств компьютерного проектирования, подготовки производства и инженерных расчетов.

Одновременно с системой компьютерного проектирования появились системы планирования/учета. Самый ранний стандарт - MPS (Master Planning Scheduling) представляет собой объемно-календарное планирование и состоит из следующих шагов:

формирование планируемого объема реализации продукции в определенные промежутки времени;

формирование по нему плана пополнения запасов (за счет закупки у сторонних организаций или производства);

оценки финансовых результатов деятельности по финансовым периодам или периодам планирования.

Эта модель не учитывает, что пополнение запасов может быть сложным и длительным процессом, она рассчитана на маленькие предприятия с небольшой номенклатурой и постоянным спросом на

выпускаемую продукцию.

Более сложная модель SIC (Statistical Inventory Control) - уровень складских запасов, ниже которого необходимо передать заказ на пополнение запасов поставщикам. Так же определяется уровень пополнения - количество запасов конкретного товара, которое не рекомендуется превышать. Модели эти динамические и могут учитывать сезонные колебания спроса на запасы, изменения сроков поставки и т. д.

Проблемы управления запасами усложнить с появлением технически сложных изделий, технология производства которых включает этапы не только сборки, но и подборки отдельных деталей и узлов. Возникает вопрос целесообразности выполнения собственными и сторонними силами отдельных операций. Повысились требования к соблюдению сроков поставки отдельных комплектующих.

В результате была разработана микрологистиеская концепция MRP (Material Requirements Planning - планирование материальных ресурсов), которая решала задачу формирования заказа на комплектующие и узлы, опираясь на данные объемно-календарного планирования. В MRP-системе основной акцент делается на использовании информации о поставщиках, заказчиках и производственных процессах для управления потоками материалов и комплектующих. Партии исходных материалов и комплектующих планируются к поступлению на предприятия в соответствии со временем (с учетом страхового опережения), когда они потребуются для изготовления сборных частей и узлов. В свою очередь, части и узлы производят и доставляют к окончательной сборке в требуемое время. Готовая продукция производится и доставляется заказчикам в соответствии с согласованными обязательствами., а позднее MRP II (Manufacturing Resource Planning - управление производственными ресурсами) - общепринятые обозначения комплекса задач управления финансово-хозяйственной деятельностью предприятия (планирования производства, материально-технического снабжения, управления финансовыми ресурсами и др.).

Появились первые стандарты и спецификации, определяющие функциональные требования к этим системам.

Аналогичная методология (CRP) была разработана для планирования производственных мощностей.

Объединенная система, состоящая из MRP и CRP, получила название MRP II. Вместе с используемыми на предприятиях системами управления технологическими процессами (АСУТП), автоматизированного проектирования и другими смежными программами реализация MRP II дает существенные результаты. MRP II - стандарт, включающий 16 основных функциональных требований, предъявляемых к системе управления промышленным предприятием.

В начале 1990-х годов консалтинговой фирмой Gartner Group (США) была предложена концепция ERP (Enterprise Resource Planning - управление ресурсами предприятия). Сегодня термины MRP II и ERP практически полностью вытеснили термин АСУП и стали привычным для специалистов обозначением класса интегрированных информационных систем, предназначенных для управления производственно-хозяйственной деятельностью предприятия. ERP является более совершенной системой планирования ресурсов предприятия. Принципиально система ERP отличается от MRP II открытостью, мобильностью, использованием реляционной базы данных и архитектуры клиент-сервер. Характерными примерами современных ERP являются системы R/3 (SAP), BAAN (iBAAN), Oracle Applications (Oracle Corp.), MFC/PRO (QAd), People Soft (People Soft Inc.), OneWorld (J.D. Edwards), BPCS (System Software Associates), Syteline (Symix Systems) и др. Следует упомянуть целый ряд интегрированных информационных систем, приближающихся по функциональности к ERP и представленных на рынке российскими производителями: БОСС (компани АйТи), "Парус" (корпорация "Парус"), "Галактика" (корпорация "Галактика"), "Касатка" и др.

Концепцией управления ресурсами предприятия является появившаяся в конце 1990-х годов система CSRP (Customer Synchronized Resource Planning - планирование ресурсов предприятия, ориентированное на пoтрeбителя), охватывающая почти весь ЖЦ товара. Она учитывает затраты не только на производство, но и на продвижение и обслуживание товара (логистика, сервис, маркетинг). Основа идеологии CSRP - это предоставление покупателю возможности влиять на процесс производства. Производители, побуждаемые взаимодействием с покупателем, а не внутренними проблемами производства, могут получить существенные преимущества от того, что систематически будут уточнять ассортимент товаров и сопутствующих услуг, а также получать информацию о новых перспективных рынках. В классических системах планирования и управления ресурсами информация о рынках и покупателях недоступна системе планирования бизнеса, ее части изолированы в различных локальных подсистемах, разбросанных по организации.

Каждая из этих подсистем уделяет значительное внимание работе с покупателем, но в большинстве традиционных cтрyктур они тратят слишком мало времени на взаимодействие с плановым и производственными отделами. Методология CSPR перемещает внимание с планирования производства на планирование заказов покупателя.

Самый новый из стандартов систем управления предприятиями - CSRP, помимо всего прочего, охватывает и взаимодействие с клиентами, оформление нарядов/заказов и технических заданий, поддержку заказчика на местах и т. д. Таким образом, если стандарты MRP, MRP II и ERP ориентированы на внутреннюю организацию предприятия, то CSRP включает в себя полный цикл - от проектирования будущего изделия, с учетом требований заказчика, до гарантийного и сервисного обслуживания после продажи. Суть концепции CSRP главным образом состоит в том, чтобы интегрировать заказчика (клиента, пoкупaтеля) в систему управления предприятием. Согласно данной концепции не отдел сбыта, а непосредственно сам покупатель размещает заказ на изготовление продукции, отвечает за правильность его исполнения и при необходимости отслеживает соблюдение сроков производства и поставки. При этом предприятие может очень четко отслеживать тенденции спроса на его продукцию.

Таким образом, информационные системы поддержки ЖЦ постоянно эволюционируют и совершенствуются. В каждый момент времени в концепциях MRP II/ERP можно выделить условно три слоя. В первом находятся те методы и средства, которые проверены практикой и закреплены в виде стандартов. Второй слой составляют достаточно устойчивые, часто применяемые методы и приёмы, которые, однако, не носят обязательного характера. Эти методы и приёмы можно обнаружить при более глубоком анализе функциональных структур. В качестве примеров можно привести методологию скользящего планирования в MPS/MRP, алгоритмы образования партий в MRP, правил приоритетов у SFC и многое другое. Этот слой, жестко не регламентируемый, тем не менее, представляет собой довольно стройную систему взаимосвязанных идей и методов.

К третьему слою идей и методов MRP II/ERP следует отнести то новое, что вносят в свои базовые системы фирмы - производители программных продуктов. Реализованные на их основе новые информационные технологии представляют собой ноу-хау фирм-разработчиков. Как правило, именно в этом слое можно обнаружить значительные отличия в продуктах различных фирм. Некоторые из новых технологий в состоянии оказывать серьезное влияние на эффективность построения крупных информационных систем.

Проблемы управления поставками и снабжением хорошо изучены на Западе, существуют эффективные методы их решения, известные под названием SCM (Supply Chain Management - управление цепочками снабжения). SCM решает задачи координирования, планирования и управления процессами снабжения, производства, складирования и доставки товаров/услуг конечным потребителям.

Управление поставками неразрывно связано с внутрифирменным ресурсным планированием (ERP), поэтому SCM-системы часто путают с ERP-системами. Очевидно, что грамотный механизм поставок и снабжения - не самоцель, а лишь один из элементов оптимизации бизнес-процессов. Поэтому учет других ресурсов компании (финансы, персонал и т. д.) играет существенную роль в построении эффективных логистических цепочек.

Задачи выработки эффективных способов взаимодействия с клиентом, позволяющих ему самому стать звеном снабженческой цепочки и вовлекающих его во внутренние бизнес-процессы, решают с помощью внедрения единой стратегии, которая объединяет управление взаимоотношениями с клиентами (Customer Relationships Mana- gement, CRM) и управление цепочками снабжения (SCM).

В последние годы появилась новая концепция управления ЖЦ продукции - PLM (Product Life-Cycle Management) - система управления ЖЦ изделия. Под PLM понимается интегрированная информационная модель всех этапов ЖЦ изделия: от проектирования и изготовления до установки, технического обслуживания и демонтажа. Наличие такой модели (в случае ее успешной реализации) позволит получить доступ к информации об изделии всем заинтересованным службам предприятия, а также поставщикам и заказчикам. В основе PLM лежит модель PDM (Product Data Management) - система управления данными об изделии, разрабатываемая и используемая, как правило, инженерными службами.

Любые информационные системы, в том числе и такие системы управления, как ERP, SCM, CRM или PLM, применяют для повышения эффективности конкурентной области деятельности. При этом даже весьма обобщенное перечисление контуров управления, где задействованы эти системы, может показать, что системы ERP, CRM и SCM повышают эффективность в определенных областях своей целевой направленности и при этом не оказывают прямого влияния на разрабатываемую и выпускаемую продукцию. Целевой же направленностью систем PLM являются непосредственно выпускаемые изделия.

Системы CRM управляют бизнес-процессами, связанными с начальными и конечными этапами ЖЦ изделия - этапами исследований и производства продукции; системы SCM - бизнес-процессами, расположенными в середине ЖЦ изделия, - этапами подготовки и производства продукции; системы ERP - бизнес-процессами, связанными с этапами разработки, подготовки производства и изготовления продукции. И только системы PLM управляют бизнес-процессами, связанными со всеми этапами ЖЦ изделия.

Таким образом, основные отличия PLM от ERP, CRM и SCM заключаются в целевой направленности - предназначении этих систем, а также в совокупности бизнес-процессов, реализуемых в них.

Первые системы PDM появились в конце 1980-х - начале 1990-х годов. Появление систем PDM было вызвано все возрастающими сложностями в области согласованной работы в среде САПР на уровне рабочей группы. Развитие этих систем происходило очень стремительно.

В начале 1990-х годов даже самые развитые, так называемые тяжелые промышленные САПР, уже не рисковали предлагать встроенные модули управления совместно используемой проектной информацией. Эти системы сосредоточились только на трехмерном твердотельном групповом проектировании сборок. Информационное обеспечение работы с такого рода сборками было выделено в самостоятельную задачу, реализация которой и вызвала к жизни появление на рынке систем PDM первого поколения. Как правило, такие PDM имели прямой интерфейс в САПР сборок, встроенную СУБД и генератор отчетов для вывода спецификаций на изделие целиком. Разработкой PDM первого поколения наиболее плодотворно занимались именно производители тяжелых САПР.

При таком подходе исходными (базовыми) данными для работы PDM становились:

во-первых, структура изделия получаемая напрямую из среды параллельного проектирования САПР;

во-вторых, структура отношений между участниками проекта, которая задавалась в ходе выполнения административных задач по адаптации PDM на конкретном подразделении предприятия.

Кроме того, система PDM должна была управлять дополнительной производственной информацией, относящейся к проекту в целом.

Однако уже к середине 1990-х годов стало ясно, что системы PDM первого поколения успешно решают только задачи информационного обеспечения группы проектировщиков. Для интеграции этих систем в общий производственный процесс необходимо было уйти от концепции PDM первого поколения, а сами PDM требовалось дополнить и расширить.

Дополнить состав модулей надо было новой функцией - учетом не только конструкторских, но в первую очередь технологических аспектов деятельности производства. Расширять применимость систем следовало, выходя за рамки проектных групп и включая в информационный контур PDM руководящее звено, технологические и плановые подразделения.

Характерной задачей PDM второго поколения стало обеспечение управления всеми проектными данными в соответствии с правилами, устанавливаемыми для участников на каждом этапе работ над изделием. Таким образом, на повестку дня вышла задача управления ЖЦ изделия, которая актуальна и поныне. Применение систем PDM второго поколения позволило рационализировать информационный обмен актуальными данными между подразделениями предприятия в целом, автоматизировать некоторые функции принятия решений при продвижении информации об изделии по этапам ЖЦ, сократить потери на организацию доступа нужного уровня к общему банку данных предприятия для каждого из клиентов системы PDM. Как результат - применение такого рода систем PDM должно было существенно сократить непроизводительные потери, особенно при выполнении работ над образцами новой техники. Именно представители второй генерации систем PDM первыми появились на отечественном рынке и были освоены им. Этими системами были Optegra компании Computervision и iMAN компании EDS Unigraphics.

Стремление к охвату всех информационных потоков потребовало более тесной интеграции PDM-систем с системами ресурсного планирования предприятия (SAP - Systems Applications and Products in Date Proccessing): Application, SAP R/3, BaAn, CA Unicenter NG, J.D. Edwards и т. д. Так как стандарта структуры данных для таких систем еще не существовало, то в качестве рабочего варианта выбирался формат структур данных о составе изделия SAP R/3 или структур данных о составе изделия STEP (для подвижного состава железных дорог, автомобиле- или авиастроения). Такой формат использовался для интеграции систем PDM и ERP по совместно используемым данным. Это послужило прототипом создаваемых PLM-систем.

Для систем PDM третьего поколения характерны следующие особенности: полная реализация идеологии "клиeнт-ceрвер", реализация СУБД на основе самих производительных ядер, как правило, Oracle 7.х.х, реализация выхода на системы ERP, вызов клиентских модулей через унифицированный пользовательский графический интерфейс. Базовыми функциональными возможностями систем третьего поколения считают:

контроль cтрyктyры и ЖЦ изделия;

контроль версий и релизов информационных объектов;

генерацию спецификаций.

Следует отметить, что в настоящее время многие аналитические компании рассматривают рынок PDM-систем в качестве сегмента PLM-рынка. Аналитики AMR Research предлагают классифицировать разработчиков PDM-систем, разделив их на ти группы. Классификация представлена на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4 - Классификация производителей PDM-систем

Рост инвестиций в PLM, причем не только в совершенствование имеющихся систем, но и в новые продукты, указывает на то, что предприятия оценили значение данной технологии для повышения прибыли и сокращения издержек. Предполагается, что в ближайшие годы объем продаж будет расти в среднем на 8 % в год и к 2015 г. достигнет 30 млрд дол.

Потребность в создании интегрированной системы поддержки ЖЦ изделия и систематизации информационного взаимодействия компонентов такой системы привели к необходимости создания интегрированной информационной среды (ИИС), объединяющей всех участников и все процессы ЖЦ продукции. В основе такой ИИС лежит использование открытых архитектур, международных стандартов, обобщенных данных, современного математического и программного обеспечения.

3. Система интегрированной логистической поддержки жизненного цикла наукоемкой продукции

3.1 Интегрированная логистическая поддержка

Многообразие процессов в ходе ЖЦ продукции и необходимость их интенсификации требуют активного информационного взаимодействия субъектов (организаций), участвующих в его поддержке. С ростом числа участников увеличивается объем используемой и передаваемой информации.

Процессы ЖЦ продукции можно представить как совокупность процессов, происходящих у разработчиков, в органах государственного и отраслевого регулирования, у производителей, поставщиков МТО, перевозчиков, потребителей, ремонтных организаций, имеющих прямые и обратные связи. Таким образом, ЖЦ конечной продукции необходимо рассматривать с учетом ЖЦ входящих в нее компонентов. Базовая схема информационных потоков в среде участников ЖЦ продукции представлена на рисунке 3.1.

Потребность в интегрированной системе поддержки ЖЦ изделия и систематизации информационного взаимодействия компонентов такой системы привели к необходимости создания интегрированной информационной среды (ИИС). В основе ИИС лежит использование открытых архитектур, международных стандартов, совместное использование данных и апробированных программно-технических средств. Круг конкретных задач, решаемых в результате создания современной ИИС, включает:

объединение в единое информационное пространство большого числа территориально удаленных друг от друга объектов и подразделений компании;

высокоскоростную передачу по каналам связи любых видов информационных потоков;

поддержку деятельности всех подразделений и объектов предприятия;

автоматизацию всех технологических и бизнес-процессов компании, оперативный контроль и управление процессами производства, транспортировки и сбыта, взаиморасчетов с потребителями и поставщиками, управление персоналом; мощные средства обработки и анализа получаемой информации, расчет плановой и фактической себестоимости продукции;

обеспечение необходимого уровня безопасности и защиты информационных ресурсов предприятия.

Новые информационные технологии уже позволили добиться существенных достижений в области автоматизации и информационной интеграции при проектировании и производстве техники. Больше внимания уделяется и вопросам, связанным с информационной и организационной поддержкой постпроизводственных стадий ЖЦ изделий. В частности, таких как их закупка и поставка, ввод в эксплуатацию, эксплуатация, гарантийное и сервисное обслуживание, техническое обслуживание и ремонт, поставка запасных частей и др. В западной терминологии перечисленные стадии объединяются понятием интегрированной логистической поддержки (ИЛП), являющейся важной составной частью концепции CALS.

Рисунок 1.5 -Базовая схема информационных потоков в среде участников ЖЦ продукции

Электронная обработка информации о материальных потоках, автоматизация документооборота при организации товародвижения, планирование, организация, регулирование, учет, контроль и анализ материальных потоков с помощью компьютерных средств в снабжении, производстве и поставках обеспечивает реализацию современной концепции интегрированной логистики.

Послепродажное обслуживание продукта, с одной стороны, должно учитывать интересы потребителя, с другой - быть рентабельным для производителя. При этом производитель (поставщик) продукта сталкивается с целым рядом проблем:

планирование производственной программы должно учитывать соответствие динамики производства динамике эксплуатации продукта, обеспечивая своевременное поступление запасных частей в службы технического обслуживания и ремонта (ТОиР);

соотношение уровня сервиса послепродажного обслуживания продукции и уровня затрат на производство, поставку, складирование запасных частей должно быть оптимальным;

обеспечение загрузки оборудования и ритмичности предполагает непрерывность производственного цикла;

время реакции производства на изменение структуры входящего потока потребностей в запасных частях должно быть минимальным.

Решение этого комплекса проблем в конечном итоге определяет конкурентные преимущества продукта для потребителя. Комплекс управленческих мероприятий, направленных на решение этих проблем, объединяется в системе интегрированной логистической поддержки (ИЛП) ЖЦ наукоемкой продукции. Интегрированный процесс управления обеспечивает выбор комплектующих, кодирование изделий и запчастей, планирование поставок, администрирование заказов и др. Системы ИЛП обеспечивают предприятия оперативной и аналитической информацией в электронной среде, что делает взаимодействие высокоэффективным.

В мировой практике на основе использования систем ИЛП продлеваются назначенные до списания межремонтные ресурсы и сроки службы техники, приносящее эксплуатирующим организациям колоссальный экономический эффект.

Методическую основу концепции ИЛП составляют положения стандарта министерства обороны Великобритании DEF STAN 00-60 (Jntegrated Logistic Support)", который практически стал международным и на нормы которого иностранные заказчики ссылаются, формулируя требования к системе ИЛП для отечественных изделий. Использованы некоторые положения нормативного документа НАТО "NATO CALS Handbook", военного стандарта США MILSTD-1388 (к настоящему времени отменен), а также требования спецификаций АЕСМА 1000D, АЕСМА 2000D.

Анализ перечисленных выше нормативных документов позволил выявить основное содержание проблемы ИЛП и сформулировать связанные с ней задачи. ИЛП сложного наукоемкого изделия состоит в реализации четырех основных процессов:

1) логистического анализа изделия (Logistic Support Analysis), проводимого на всех стадиях ЖЦ;

) планирования процессов технического обслуживания и ремонта изделия (Maintenance and Repair Planning), проводимого на стадии проектирования и уточняемого в процессе производства и эксплуатации изделия;

) интегрированного планирования процедур поддержки материально-технического обеспечения процессов эксплуатации, обслуживания и ремонта изделия (Integrated Supply Support Procedures Planning), проводимого на стадии проектирования и уточняемого в процессе производства и эксплуатации изделия;

) обеспечения персонала электронной эксплуатационной и электронной ремонтной документацией на изделие (Electronic Maintenance Documentation, Electronic Repair Documentation), проводимого на стадии проектирования и реализуемого в процессе производства конкретных экземпляров (партий) изделия.

Необходимо отметить, что в отечественной практике под другими названиями понимаются процессы и процедуры, в известной степени аналогичные перечисленным выше. Главное отличие процессов и процедур, описываемых в отечественных нормативных документах, от аналогичных, регламентированных зарубежными стандартами, состоит в том, что отечественные документы не предусматривают систематического применения информационных технологий для поддержки процессов логистического анализа, таких как безопасность, надежность, контролепригодность, эксплуатационная и ремонтная технологичность, техническое обслуживание и ремонт, материально-технического обеспечение и другие, в рамках интегрированной информационной среды. Это предопределяет необходимость перевода данных процессов на современную методическую и программно-техническую базу, приемлемую, в первую очередь, для иностранных заказчиков отечественной продукции.

В настоящее время законченных решений в области ИЛП не существует. Стандарт министерства обороны Великобритании DEF STAN 00-60, хотя и является основой для создания систем ИЛП, но дает лишь общий подход к проектированию. Все работы по выработке таких решений находятся на стадии разработки концепции, технических заданий и пилотных проектов.

В нашей стране до 2000-х годов не происходило сколько-нибудь значимых изменений в области логистической поддержки техники. Основная особенность проблемы в том, что ИЛП зародилась еще в советские времена, когда она существовала в виде системы послепродажного обеспечения эксплуатации техники. А главная причина появления этой проблемы - сугубо ведомственная структура советской экономики, фактически лишенная каких-либо экономических или коммерческих отношений между предприятиями различных ведомств. Одни ведомства производили, другие эксплуатировали. Поэтому все вопросы, касающиеся обеспечения эксплуатации (будь то инженерная поддержка или снабжение запасными частями) решались на уровне ведомств в рамках планового хозяйства. Отсюда сегодняшний конфликт интересов и существующие недостатки.

В остальном мире системы ИЛП бурно развивались. Импортеры техники уже привыкли к использованию подобных систем настолько, что по-другому эксплуатировать уже не хотят и не могут.

Иначе говоря, техника без системы послепродажного обеспечения эксплуатации сегодня уже не рассматривается в качестве законченного продукта или товара.

Заинтересованность в освоении и развитии указанных информационных технологий во многом объясняется следующим: создание системы логистической поддержки становится необходимым условием заключения крупных контрактов на поставку изделий техники и др. При этом наукоемкое производство возвращает свои утраченные позиции на международных рынках. Укрепление позиций производителей наукоемкой продукции на мировых рынках будет зависеть от наличия систем поддержки эксплуатации, поставляемых одновременно с объектами, и их качества.

Белорусская железная дорога является крупным потребителем наукоемких технических средств и современных технологий. На этапе проведения тендеров по закупке технических средств транспорта необходимо требовать от поставщиков выполнения указанных выше международных норм. [4, с. 131]

.2 Анализ логистической поддержки

Логистический анализ - важнейший элемент интегрированной логистической поддержки. Он представляет собой формализованную технологию всестороннего исследования, как самого изделия, так и вариантов системы его эксплуатации и поддержки. Как интегрированная логистическая поддержка, логистический анализ в целом направлен на минимизацию затрат ЖЦ изделия при обеспечении требуемых параметров надежности, готовности, ремонтопригодности и общей эффективности.

Согласно требованиям упомянутых выше стандартов логистический анализ должен начинаться еще до начала проектирования, т. е. на стадии определения требований к изделию, и продолжаться до завершения его эксплуатации. Это необходимо для оценки правильности результатов предыдущих этапов логистического анализа и накопления статистического материала, служащего основой для разработки новых проектов. Процесс логистического анализа носит циклический, итеративный характер: на каждом последующем этапе уточняют и развивают результаты предыдущего. Результаты анализа должны храниться в специализированной базе данных - базе данных логистического анализа (Logistic Support Analysis Records, LSAR).

В ходе логистического анализа решают следующие задачи:

разработку стратегии, планирование и управление процессом;

формирование требований к системе интегрированной логистической поддержки и связанных с ней требований к проекту (конструкции изделия) на основе сравнения с существующими аналогами;

корректировку проектных решений, направленной на обеспечение эффективной эксплуатации;

разработку проекта системы интегрированной логистической поддержки, обеспечивающей оптимальное соотношение затрат, сроков реализации и характеристик поддерживаемости (Supportability);

определение потребности в ресурсах для интегрированной логистической поддержки, разработка планов постпроизводственной поддержки;

оценку и проверку достигнутых показателей эффективности системы интегрированной логистической поддержки.

Согласно стандарту DEF STAN 00-60, анализ логистической поддержки (АЛП) состоит из решения задач, разбитых на определенные серии (группы).

Процесс АЛП можно условно разделить на три стадии: подготовительную, основную и заключительную.

В ходе подготовительной стадии решают следующие основные задачи:

разработку стратегии и плана АЛП;

формирование требований к системе ИЛП и связанных с ней требований к проекту (конструкции изделия) на основе сравнения с существующими аналогами;

разработку и документирование процедур экспертизы (корректировки) проекта.

Основная стадия включает:

корректировку проектных решений, направленную на обеспечение эффективной эксплуатации;

разработку проекта системы ИЛП, обеспечивающей оптимальное соотношение затрат, сроков реализации и характеристик поддерживаемости;

определение потребности в ресурсах для ИЛП, разработку планов постпроизводственной поддержки.

Заключительная стадия содержит оценку и проверку достигнутых показателей эффективности системы ИЛП, подготовку данных для других программ ИЛП.

Такое деление условно, так как процесс АЛП является итеративным, и на любом этапе можно уточнять результаты предыдущего и вносить необходимые изменения.

На стадии эксплуатации в базе данных логистического анализа поддерживаются сведения о фактической конфигурации изделия с учетом возможных изменений, вносимых в ходе практического применения. Информация о ходе эксплуатации изделия и фактических характеристиках поддерживаемости должна передаваться проектанту, обеспечивая обратную связь и возможность дополнения и корректировки результатов первоначального анализа. На основе этой информации выявляют расхождения между запланированными (проектными) и фактическими характеристиками поддерживаемости и разрабатывают планы мероприятий по их преодолению. Для реализации этих процедур необходимо на стадии разработки проекта предусмотреть возможности и средства обмена цифровыми данными между проектантом и эксплуатантом.

В этой связи весьма актуальна задача формирования и ведения эксплуатантами электронных документов, фиксирующих данные:

об отказах изделия и его компонентов;

о выполненных операциях ремонта и замены компонентов;

выполненных операциях планового и внепланового технического обслуживания;

фактических значениях трудоемкости и календарного времени, затрачиваемых на выполнение операций по обслуживанию и ремонту;

фактической численности и квалификации персонала, выполнявшего работы, и т. д.

При расчетах часто используют параметры, полученные при анализе надежности: интенсивность отказов, стоимость запасных частей, продолжительность ремонта, стоимость комплектующих. Поэтому знание фундаментальных основ теории надежности является важнейшим элементом при проектировании логистических систем поддержки ЖЦ продукции.

Поскольку АЛП требует взаимодействия большого количества участников ЖЦ и использования средств автоматической обработки данных, необходимо обязательное представление всей информации в стандартизованном виде. В стандарте DEF STAN 00-60 для этих целей используют понятия "элемент данных" (Data Element) и "описание элемента данных" (Data Element Definition). БД АЛП должна строиться с использованием этих понятий на основе интегрированной информационной модели (модели данных). В качестве базового средства реализации БД АЛП может использоваться PDM-система.

.3 Организация системы технического обслуживания, ремонта и стратегии эксплуатации

Под интегрированной логистической поддержкой понимается методология обеспечения конкурентных преимуществ наукоемкой продукции, важнейшим из которых является поддержание техники в работоспособном состоянии в целях сокращения простоев, ведущих к недополучению прибыли и штрафным санкциям. Таким образом, встает вопрос о выборе стратегий эксплуатации сложной техники и новых методах и подходах к управлению системой эксплуатации в целом, обеспечивающих эффективность интегрированной логистической поддержки ЖЦ наукоемкой продукции.

Система эксплуатации обладает особенностями, присущими сложным техническим системам: наличием единой цели, управляемостью, взаимосвязью элементов, иерархической структурой. Она должна удовлетворять возлагаемым требованиям: обеспечивать полную безопасность, высокую эффективность использования и экономичность процессов эксплуатации.

Взаимосвязи между отдельными функциями представляют в виде потоков информации. В тех местах, где потоки соединяются, должны приниматься решения и осуществляться необходимые действия.

Концепция интеграции информации подразумевает, что предпринимаемые действия в одной из областей деятельности службы технической эксплуатации могут быстро и серьезно повлиять на работу производства, поставщиков, эксплуатантов продукции. Центральное место в структуре занимает функция планирования процессов ТОиР и инженерно-технического обеспечения Не меньшее значение придается вопросам управления оборотным фондом запасных частей, целью которого является обеспечение потребного обменного и ремонтного фондов. Процесс ТОиР предполагает создание необходимого механизма для диспетчеризации и контроля за выполнением работ с фиксированием данных в информационно-логистической системе. Элементы системы ТОиР взаимодействуют между собой на основе действующих положений и норм в соответствии с принятыми методами организации и планирования.

План ТОиР разрабатывают в нескольких альтернативных вариантах с учетом наличия обслуживающего и ремонтного персонала, обладающего соответствующей квалификацией, необходимых запчастей и расходных материалов. Планируют календарные даты, трудоемкость работ и их стоимость. Заказчик выбирает наиболее подходящий ему вариант.

Стратегии ТОиР подразделяют на эксплуатацию по наработке ресурса (по времени эксплуатации или календарным срокам) и состоянию (определяется отказом или предотказным состоянием). С одной стороны, экономически выгоднее ремонтировать изделие, когда оно достигает предельного износа, определяемого не по наработке или времени эксплуатации, а по фактическому состоянию (отказу). В этом случае межремонтный ресурс изделию не назначается, что позволяет полностью использовать запасы работоспособности или индивидуальные ресурсы каждого экземпляра изделия и ремонтировать только тогда, когда оно достигнет установленного в эксплуатационной документации предельного состояния, определяемого отказом или предотказным состоянием. С другой стороны, возникает необходимость определения фактического состояния изделия, стоимость ошибки прогнозирования момента отказа могут привести к полной потере экономической выгодности этой стратегии. И в нашей стране, и за рубежом сейчас ведется активный поиск и разработка различных средств, позволяющих отслеживать фактическое состояние изделий в режиме реального времени.

.4 Материально-техническое обеспечение

Комплексная система материально-технического обеспечения (МТО) формируется как часть системы ИЛП изделия и является физической реализацией интегрированной логистической системы, связанной с его производством и функционированием. Главная цель системы МТО - обеспечение участников ЖЦ продукции расходными материалами, комплектующими и запасными частями с минимальными затратами, когда в них возникает необходимость. Для этого перед системой МТО ставят следующие задачи:

) обеспечить организацию снабжения всеми материальными средствами, потребляемыми в процессах ЖЦ, вовремя и в необходимых объемах;

) осуществлять контроль за выполнением норм и нормативов по расходованию материальных средств и их рациональному использованию;

) создать условия складского хранения материальных средств, при которых затраты на систему материально-технического снабжения минимальны.

На основе главной цели и задач системы МТО формируются ее функции:

. Кодификация материальных средств МТО - присвоение каждому виду материальных средств (запасных частей, расходных материалов и комплектующих) уникальных кодовых обозначений для однозначного определения этих средств. Для этого могут применяться стандартные системы классификации и разработанные на предприятии.

. Поиск параметров начального МТО - определение комплекта запасных частей и расходных материалов, которые поставляют вместе с изделиями для поддержания процесса их эксплуатации на должном уровне в течение начального периода, когда система текущего МТО еще не налажена. Состав этого перечня в отношении номенклатуры необходимых предметов и их количества определяется расчетами, выполняемыми в процессе АЛП.

. Параметры текущего МТО - номенклатура и объем поставок запасных частей и расходных материалов с их корректировкой для поддержания процесса эксплуатации на должном уровне при различных изменениях производственной структуры предприятия и номенклатуры выпускаемых изделий. Служит для обеспечения необходимой гибкости производства. Состав перечня рассчитывается в процессе АЛП и затем корректируется в зависимости от фактических условий эксплуатации изделия.

. Планирование запасов и закупок - оценка уровня запасов по всем материальным ресурсам системы МТО и принятие решения о необходимости их пополнения, а также организация учета, хранения и выдачи. Для этих целей широко используют теории очередей и управления запасами.

. Управление поставками - подготовка заявок на материальные ресурсы и контроль за их выполнением. Управление поставками предусматривает выполнение таких процедур, как оценка уровня текущих запасов по всем предметам МТО, принятие своевременных решений о необходимости пополнения запасов, подготовка соответствующих заявок, контроль качества поступающих предметов МТО, организация их хранения и выдачи.

. Управление заказами - все действия от момента выдачи до поступления выполненного, т. е. контроль за его выполнением и корректировка с учетом различных изменений во времени.

. Управление счетами - обеспечение информационного обмена между поставщиками и заказчиками при передаче счетов за материальные средства и оказанные услуги и данных о закрытии счетов на оплату.

Одним из наиболее существенных показателей, определяющих эффективность системы МТО, является размер производственных запасов. Наличие избыточных запасов замедляет оборачиваемость оборотных средств, отвлекает из оборота материально-технические ресурсы и снижает темпы воспроизводства. Дополнительные вложения оборотных средств приводят к дефициту свободных ресурсов, снижению платежеспособности предприятия, невозможности своевременного приобретения необходимых для производства материальных ресурсов, оборудования, расчета с бюджетом и внебюджетными фондами по налогам, выплаты заработной платы персоналу. К числу других показателей МТО относят количественные и качественные параметры плана завоза материальных ресурсов (номенклатуру, количество и стоимость материальных ресурсов), транспортно-заготовительные расходы (стоимость перевозки материалов до станции примыкания) - расходы на доставку материалов до склада предприятия; наценки снабженческих и сбытовых организаций; расходы на тару, хранение, выдачу в производство и отгрузку потребителю материальных ресурсов, административно-хозяйственные расходы (на содержание аппарата).

Несмотря на множество подходов к планированию возможных вариантов цепей поставок, все они основываются на трех основных организационных структурах системы снабжения:

децентрализованной (любой склад может обслуживать потребителей, и на любом складе системы могут размещаться материальные ресурсы);

линейной (склады размещают по пути производственной цепочки изготовления запасных частей и изделий, которые приобретаются на этих складах в разной степени готовности; потребители могут покупать как заготовки, так и полуфабрикаты или комплектующие и самостоятельно доводить наборы запасных частей до состояния завершенных изделий);

эшелонированной (запасные части и другие изделия поступают со стоящих выше в распределительной цепочке складов на склады, обслуживающие потребителей).

По числу номенклатур, хранимых в системе, системы снабжения делят на однородные и многономенклатурные.

Совершенствование систем МТС позволяет снижать издержки, связанные с производственной деятельностью, а именно с доплатой рабочим за отступление от нормальных условий труда и сверхурочные работы, со сверхнормативными расходами сырья, материалов, топлива, энергии. Совершенствование системы МТС позволяет также уменьшить нормы расхода сырья и материалов за счет своевременного использования, снижения потерь, связанных с транспортно-складской системой.

В настоящее время в системах материально-технического снабжения применяют два отличных друг от друга принципа- толкающий и тянущий.

Идея толкающих систем основывается на принципе, который заключается в подаче материалов, деталей, узлов и комплектующих изделий с предыдущей технологической операции производственного процесса на следующую по мере их изготовления и независимо от того, нужны ли они в данное время и в данном количестве или нет. Таким же образом передача материалов, деталей, узлов и комплектующих изделий происходит и между предприятиями, связанными технологической цепочкой. В этом случае центральная система управления формирует управляющие сигналы, и управление материальным потоком осуществляется под ее руководством.

Толкающие системы управления характерны для традиционных методов организации производства. Первые разработки таких систем относят к 60-м годам прошлого столетия. Они были связаны с началом распространения вычислительной техники, которая дала возможность обрабатывать большое количество информации в сжатые сроки. Быстрая обработка информации позволила согласовывать и оперативно корректировать планы и действия всех подразделений предприятия - производственных, снабженческих и сбытовых с учетом постоянных изменений в реальном времени.

Однако толкающие системы, способные управлять сложным производственным процессом, имеют некоторые ограничения. В частности, качество работы системы определяется точностью и своевременностью информации, получаемой системой управления. От качества этой информации зависит работа всей производственной системы. Другими словами, насколько управляющая система в состоянии учесть и оценить все факторы, влияющие на производственную ситуацию на некотором участке, настолько параметры выталкиваемого на участок материального потока оптимальны. Затраты на программное, информационное и техническое обеспечение находятся в прямой зависимости от количества факторов, которые данная система учитывает. Чем больше факторов учитывает система, тем дороже обходится ее создание и обслуживание.

В настоящее время используется несколько вариантов толкающих систем: MRP I и MRP II, а также MAP. MRP I происходит от английского Material Requirement Plaruiing.

Система MRP I является программной реализацией системы толкающего типа. Идея ее функционирования основана на создании производственного расписания по данным потока заказов и реальным возможностям производства. Система MRP I создает производственное расписание последовательности требований (транзактов, как принято их называть в имитационном моделировании), выстраивающихся в очередь, каждое из которых подразумевает определенные материальные и технические ресурсы. Таким образом, поступающие заказы согласуются по времени. По мере выполнения заказов из очереди и поступления новых в производственное расписание вносят коррективы (заказы могут иметь разные приоритеты на выполнение) и меняется структура запасов.

Входными данными для системы MRP I служит информация о количестве, качестве и сроках изготовления конечной продукции. На основании этих данных с учетом возможных колебаний спроса составляется производственное расписание и заполняется база данных о требуемых материальных ресурсах, которая содержит всю информацию о номенклатуре и основных параметрах сырья, материалов, комплектующих, полуфабрикатов, необходимых для производства и сборки готовой продукции и отдельных ее частей. В ней содержатся нормы расхода материальных ресурсов на единицу выпускаемой продукции.

База данных о запасах содержит сведения о наличии и размерах производственных, страховых и других запасов материальных ресурсов на складах, а также о необходимости их пополнения. В этой базе также содержатся сведения о поставщиках и параметрах поставки материальных ресурсов.

Программный комплекс MRP I вначале формирует спрос на конечную продукцию. Затем на основании составленного на предыдущем этапе производственного расписания, сведений о требуемых и имеющихся в наличии материальных ресурсах программный комплекс MRP рассчитывает общий объем требуемых материальных ресурсов и цепь требований на материальные ресурсы, полуфабрикаты, незавершенное производство с учетом уровней запасов.

Выходные результаты содержат:

заказы на материальные ресурсы с указанием поставщиков;

графики поставки;

отчет о наличии материальных запасов, с помощью которого определяется фактическая потребность в каждом материальном ресурсе путем вычитания имеющегося количества из общей потребности;

коррективы производственного расписания;

отчет о текущем состоянии заказов и материалов в системе MRP I.

Как недостаток системы MRP I нужно отметить, что она неустойчива к непредвиденным изменениям спроса и не учитывает полного набора данных о производственном и транспортном процессах Система MRP II отличается от MRP I степенью гибкости управления и номенклатурой функций. Она включает функции MRP I (планирование потребности в материальных ресурсах) и новые функции: автоматизированное проектирование, управление технологическими процессами и др. Задача расчета потребности в материальных ресурсах решается совместно с прогнозированием, контролем за состоянием запасов для выбора оптимальной стратегии по каждой позиции номенклатуры деталей. При решении задач управления запасами производится обработка и корректировка всей информации о приходе, движении и расходе материальных ресурсов, учет запасов, выбор индивидуальной стратегии контроля и пополнения запасов по всей номенклатуре, в том числе по методу ABC. В системе широко применяется имитационное моделирование.

В настоящее время в связи с широким распространением и доступностью для установки на любом участке в потребном количестве вычислительной техники системы MRP на основе получаемой непрерывной информации позволяют выполнять различные прогнозы, которые дают возможность корректировать дальнейшие планы. Для этих целей широко применяют программные продукты, в основу которых положено имитационное моделирование.

Однако практические результаты показывают, что при использовании системы MRP не всегда достигается высокая эффективность. Сама система порой приводит к нарушениям планирования производственной и снабженческо-сбытовой деятельности. Причина заключается в несовершенстве логики, используемой в системе MRP. В общем виде система обладает малой гибкостью. Она не обеспечивает учета большого количества требований, поступающих извне, что приводит к невозможности объективно определять оптимальные параметры функционирования системы. Оценка эффективности принимаемых решений и размеров экономии при выборе вариантов поставок весьма ограниченна. Чтобы преодолеть эти недостатки, была разработана система на основе динамического планирования потребности в материальных ресурсах MAP.

Система MAP происходит от английского Material Availability Planning. Основная идея, заложенная в эту систему оперативного планирования, заключается в использовании портфеля заказа на продукцию, который поступает в систему и корректируется непрерывно по мере возникновения заказов. Таким образом, исходными при функционировании системы являются данные о фактических объемах заказов на продукцию, параметрами - данные об объемах затрат на материальные ресурсы. Кроме того, при принятии решений учитывают размеры партий, структуру выпуска продукции и сроки поставок материальных ресурсов. Таким образом, система позволяет учитывать перекрестное воздействие различных факторов.

В основу тянущих систем положен совершенно другой принцип организации материального потока. В таких системах материалы, детали, узлы и комплектующие изделия с одной технологической операции на другую передаются по мере необходимости. При этом система управления не принимает участия в процессе передачи объектов материального потока между производственными звеньями и не устанавливает производственные задания. Производственные задания для каждого звена формируют по программе следующего звена. Центральная система управления устанавливает производственную задачу лишь перед конечным звеном технологической цепочки. Тянущая система была разработана для того, чтобы снизить объемы запасов на разных этапах производственного процесса.

Преимущества тянущих систем по сравнению с толкающими заключаются в следующем:

минимизация запасов позволяет значительно экономить на транспортно-складской системе;

предприятие вместо продажи ранее выпущенных товаров занимается производством тех, на которые в настоящее время имеется спрос, это позволяет значительно снизить риск непродаж произведенной продукции;

использование концепции гибкого быстропереналаживаемого производства позволяет увеличить номенклатуру выпускаемой продукции и загрузку оборудования, снизить номенклатуру станков;

гибкое быстропереналаживаемое производство позволяет снизить партию запуска и транспортные партии;

растет качество выпускаемой продукции.

.5      Разработка метода расчёта потребности в запасных частях, учитывающего выработку эксплуатационного ресурса и интенсивность эксплуатации наукоёмкой продукции

Главным фактором в конкурентной борьбе между производителями сложной техники на современном этапе становится не стоимость продукции (затраты приобретения), а её эксплуатационная надёжность на этапе послепродажного обслуживания (затраты владения). Простой объекта, связанный с отсутствием запасных частей на складах служб ТОиР, снижает эксплуатационную надежность продукции, ведет к недополучению прибыли потребителем продукции и применению штрафных санкций к производителям (поставщикам) техники.

В основе системы ИЛП, обеспечивающей эксплуатационную надёжность современной техники, лежит разработка и внедрение логистических автоматизированных систем управления (ЛАСУ) поставками запасных частей в режиме реального времени. Такие системы должны иметь возможность сканировать информацию с радиометок на запасных частях и передавать её по беспроводным каналам связи на порталы управления системой ИЛП для принятия и реализации оптимальных решений по поставкам.

Создание современных технологий автоматической идентификации комплектующих, запчастей и сопровождающих документов на продукцию позволяет путем внедрения систем радиочастотного кодирования и автоматизированного считывания информации отслеживать их продвижение к потребителям по цепям по поставок.

Ядром системы ИЛП должны быть методы и модели управления в режиме реального времени, увязывающие задачи обеспечения эксплуатационной надёжности сложной техники с задачами производства и поставок запасных частей к ней.

Остановимся на планировании производственной программы по выпуску запчастей и комплектующих для эксплуатируемой продукции и введем следующие обозначения:

к - номер вида продукта эксплуатации;- номер работы ремонтного цикла;

i- номер вида запчастей, необходимых для проведения j-й работы ремонтного цикла;

lk - интенсивность эксплуатации k-го вида продукта;- номер склада, входящего в подсистему эксплуатации;

Рk - назначенный эксплуатационный ресурс k-го вида продукта;

н - наработанный эксплуатационный ресурс k-го вида продукта;ij - расход запчастей i-го вида для проведения ремонтных работ j-гo вида по нормативу (регламентируемый cтруктурoй ТОиР);

 - количество продуктов к-го вида с наработанным эксплуатационным ресурсом рн и интенсивностью эксплуатации lк.

Итак, главнейшей задачей любого s-гo склада - элемента структуры подсистемы эксплуатации - является обеспечение службы ТОиР в момент времени t кoмплeктyющими и запасными частями i-го вида, нeoбxoдимыми для проведения различных ремонтных работ j -го вида. (Индекс j нумерует именно работы - элементы ремонтного цикла, а не формы ТОиР, так как для проведения разных по сложности работ могут понадобиться одинаковые детали.) Задача производителя (поставщика) изделия состоит в снабжении подсистемы эксплуатации, включающей r складов, s= 1,r требуемыми запчастями i-го вида для проведения различных ремонтных работ j-го вида в момент времени t.

Для реакции производства на изменение структуры спроса требуется какое-то время, существует определённое запаздывание - следствие инерционных свойств любой экономической системы. Это запаздывание является важнейшей динамической характеристикой системы ИЛП: чем меньше инерционность системы, тем oнa эффективнее.

Спрос на запчасти генерирует случайные возмущения на входе в систему ИЛП и является источником рассогласования темпов производства и потребления запчастей, порождая описанный выше Bullwhip-эффект Поэтому планирование производственной программы сопряжено с необходимостью точного прогнозирования потребности в запчастях для наукоёмкой продукции.

Как правило, к моменту реализации запасных частей прогнозные данные, положенные в основу прoизвoдcвеннoго цикла, уже не соответствуют фактической потребности. Возникновение колебаний спроса неизбежно приводит к постоянной кoppeктирoвкe календарных планов производства. Мы не будем перечислять виды и методы прогнозирования спроса; хотя эта область достаточно проработана в теории управления запасами и теории массового обслуживания, остаются проблемы точности прогноза. Однако все они имеют общий недостаток, поскольку нередко приводят к формированию такого уровня запасов, который оказывается выше или ниже необходимого в данный момент времени. Для расчёта адекватной программы производства запчастей и управления запасами необходимо иметь данные об эксплуатации продукции в режиме реального времени. В качестве такой информации предлагается ввести величину Qi - потребность i-г вида запасных частей в процессе эксплуатации. Для наукоёмкого производства представляется особенно важным выделение ключевых факторов, влияющих на величину Qi. Структура потребности на запчасти определяется стратегией эксплуатации наукоёмкого продукта - по ресурсу или состоянию. При эксплуатации по ресурсу деталь подлежит замене после наработки определенного количества часов налёта или километров пробега, а при эксплуатации по состоянию - в случае обнаружения критического состояния детали в момент диагностики при проведении очередного peмoнтнoгo цикла, который требует сложного дорогостоящего оборудования.

В соответствии с техническим заданием для каждого к-го вида продукта производитель разрабатывает комплект документов, содержащий структуру ремонтного цикла в пределах назначенного эксплуатационного ресурса Рк (виды и периодичность ТОиР), номенклатуру и количество запасных частей для ТОиР. В момент времени t попадают изделия, которым необходимо провести различные ремонтные работы j-ro вида в зависимости от интенсивности эксплуатации продукта lk наработки назначенного ресурса. Часто встречается ситуация, когда продукт, поставленный потребителю недавно, может иметь небольшую наработку эксплуатационного ресурса, но при этом с высокой интенсивностью в связи с климатическими, географическими и другими условиями эксплуатации. Возникает острая необходимость в разработке методов управления производством запасных частей на основе фактического спроса, так как планирование (прогнозирование) интенсивности эксплуатации на длительные сроки сопряжено с появлением ошибок. Поэтому темп потребления запчастей Qi должен учитывать не только использование назначенного ресурса, но и интенсивность эксплуатации. Агрегированная величина Qi - общая потребность в запчастях, зависящая от наработки и интенсивности эксплуатации, - рассчитывается следующим образом:

i=,

j=1,n; i=1,m; k=1, K (3.1)

Первый сомножитель выражения (3.1)  определяет потребность в запчастях, порождаемую регламентом, т. е. общий нормативный расход запчастей i-го вида для проведения n ремонтных работ j-го вида по всему парку эксплуатируемых продуктов вида k. Пpaктичeскoe значение для управления производством имеет потребность в режиме реального времени, дл чего в правой части произведения выражения (3.1) введен множитель , представляющий общий парк изделий всех видов, k = 1, К, эксплуатируемых с наработкой  и интенсивностью использования продукта lk.

Перестроить управление производством запасных частей для наукоёмкой пpoдукции на работу в режиме реального времени - задача ближайшего будущего. Покажем, как с помощью формулы (3.1) можно планировать производство запчастей на основе прогноза будущего состояния эксплуатационного ресурса всего парка продуктов, зависящего от интенсивности эксплуатации.

Итак, неиспользованный эксплуатационный ресурс k-го вида продукта определяется разностью (Pk- ), а с помощью отношения (Pk- )/lk, мы можем рассчитать будущую наработку изделия на следующий момент времени t при прогнозируемой интенсивности его эксплуатации :

=   (3.2)

Интенсивность эксплуатации является случайной величиной, зависящей от многих факторов - климатических, сезонности использования, квалификации персонала, а для военных систем - и от геополитической обстановки. При недостатке статистической и аналитической информации интенсивность эксплуатации можно прогнозировать с помощью экспертных методов, полагаясь на опыт и интуицию специалистов. Это позволит установить закон распределения, характеризующий данный показатель. Однако чаще используют числовые характеристики случайной величины, дающие её некоторое осреднённое описание. Особую роль играет математическое ожидание, вероятностный смысл которого состоит в среднем арифметическом значении случайной величины. Поэтому выражение (3.2) можно переписать так:

=. (3.3)

Установив, под какой закон распределения попадает значение интенсивности, без особых трудностей вычислим М(lk). (Мы не приводим подробное описание методов прогнозирования интенсивности отказов и эксплуатации, так как это не входит в круг вопросов данного пособия.) Таким образом, согласно выражению (3.3), будущая наработка продукта зависит от интенсивности его использования.

Подставив в уравнение (3.1) вместо  величину  определим общую наработку технического парка и агрегированную потребность в запчастях на следующие временные периоды. Известно, что в общем случае спрос на запчасти рассчитывался как сумма потребности по плановым заменам и стохастическим - по отказам.

С учётом вышеизложенного выражение (3.1) преобразуется в формулу следующего вида:


где δi - слагаемое, описывающее пoтpeбнoсть в запчастях, вызванную отказами, случайными или аварийными поломками (т. е. непредвиденное кратковременное изменение спроса). Величина δi может применяться для определения ошибки прогноза сбыта в том случае, если метод используется для планирования производственной программы.

На следующем шаге необходимо рассчитать - величину, служащую основанием для планирования производственной программы на начало выпуска продукции. Программа выпуска i-й детали шт. в начальный момент времени to рассчитывается на основе производственной программы завода а по к-му виду продукции следующим образом:


где ак - количество продукции к-го вида;ki - применяемость i-й детали в к-м продукте;ir - программа i-й детали россыпью.

Объем выпуска рir в момент t0 рассчитывается исходя из потребности в этих деталях без учёта наработанного продуктом эксплуатационного ресурса и интенсивности эксплуатации, т. е исходя из нормативного расхода деталей для проведения первой ремонтной работы :

. (3.6)

По формуле (3.6) определяем фактический запас i-го вида деталей на складе завода в момент t0.

Таким образом, расчет по формуле (3.4) позволяет планировать общую наработку технического парка и определять агрегированную потребность в запчастях на следующие временные периоды, что служит основанием для планирования производственной программы по выпуску запчастей. Производственная программа планируется по видам деталей; для деталей с высокой интенсивностью плановых замен в качестве горизонта планирования должен выбираться небольшой временной промежуток - две-три недели.

Для управления производством запчастей в режиме реального времени с учетом фактической наработки и интенсивности эксплуатации объекта используется расчет потребности по формуле (3.1). Информация об интенсивности эксплуатации в реальном времени поступает в ИСУ (информационно-управляющую систему) производителя, и программа выпуска запчастей постоянно корректируется.

Немаловажным достоинством систем автоматизированного управления, имеющих возможность сканировать информацию с радиометок, которыми обозначены запасные части, является то, что нет принципиальной разницы при выборе стратегии эксплуатации объекта - по ресурсу, состоянию или их комбинации. Данный метод определения потребности в запасных частях объединяет, с одной стороны, структуру ремонтного цикла (регламенты и периодичность ремонтных работ), нормативы расхода запасных частей, а с другой - мониторинг выработки ресурса и интенсивности эксплуатации в режиме реального времени для каждого объекта.

Рассмотренный метод определения потребности в запасных частях в зависимости от интенсивности эксплуатации наукоёмкой продукции может использоваться при создании интегрированных логистических систем управления цепочками поставок, объединяющих производителей, поставщиков и потребителей сложной техники.

4. Применение математических методов в логистической поддержке. Системы и методы прогнозирования. Корректировка прогнозов в процессе эксплуатации изделия

Эффективная модель должна воспроизводить или предсказывать характеристики поведения системы: устойчивость, колебания, тенденции роста или спада, общее взаимодействие характеризующих показателей. Нестабильность внешней среды определяет высокий динамизм внутренней среды предприятия-производителя и характеристик продукции. Таким образом, внутренняя среда предприятия является органической составляющей внешней среды, связанной с ней потоками ресурсов и информации. В процессе разработки системы показателей эта взаимосвязь внешней и внутренней сред должна быть отражена в отдельном блоке.

Показатели внешней и внутренней сред предприятия, оказывающие влияние на его производственно-хозяйственную деятельность, группируют в блоки показателей по четырем основным направлениям:

) уровень качества изделия и его конкурентоспособность;

) внутренняя среда функционирования предприятия;

) внешняя среда функционирования предприятия;

) функционирование предприятия в рыночной среде.

Показатели первого блока характеризуют эффективность использования изделия по назначению в плане снижения эксплуатационных затрат и обеспечения его высокой конкурентоспособности.

Показатели блока "Внутренняя среда функционирования" характеризуют производственно-сбытовую деятельность и финансово-экономическую систему предприятия. Группа показателей производственно-сбытовой деятельности включает показатели объемов производства и реализации продукции и показатели производственно-технологического потенциала. Блок "Внутренняя среда функционирования предприятия" включает подблоки временных (динамических) показателей, характеризующих длительности производственно-сбытовых процессов.

Блок "Внешняя среда предприятия" содержит два подблока показателей внешней среды:

) прямого воздействия, характеризующие рынки поставщиков и потребителей, экологические факторы и элементы экономического и законодательного регулирования производственной деятельности предприятия;

) косвенного воздействия, характеризующие политические, технологические, социологические, географические факторы, и агрегированные показатели экономики отрасли и государства.

Блок "Функционирование предприятия в условиях изменения рыночной среды" описывает взаимосвязь и взаимодействие двух рассмотренных блоков и содержит два подблока показателей:

) изменения рыночной среды;

) удовлетворения потребительского спроса.

Подблок "Изменения рыночной среды" состоит из следующих показателей: спроса по цене; предложения по цене; баланса выпускаемой продукции, т. е. соотношения спроса и предложения по каждому i-му виду продукции, как по предприятию, так и по отрасли; изменения запасов готовой продукции во всех звеньях производства;текучести (увольнений) персонала.

Показатели степени удовлетворения потребительского спроса базируются на основных, принятых в логистике: готовности, безотказности, качества, комплектности поставок. Они хорошо освещены рядом ученых и в данной работе не рассматриваются.

Основные показатели подсистемы производства (ПП) сгруппированы. В каждом блоке показателей выделен подблок временных (динамических) параметров, характеризующий длительности потоковых процессов производственно-хозяйственной деятельности.

Для устойчивого функционирования предприятия необходимо, чтобы его показатели не выходили за пределы рабочей области даже при наличии возмущающих воздействий. Выравнивание показателей кибернетической системы во время переходного процесса осуществляется с помощью регулятора, роль которого на предприятии выполняют руководители и управляющие структурных звеньев производственно-сбытовой системы (ПСС). Максимальное время регулирования соответствует максимально возможному изменению переменных системы в течение переходного процесса между сферами производства конкретного изделия исистемой послепродажного обслуживания для обоснования затрат ресурсов. Для ПСС наиболее важны следующие показатели времени регулирования основных параметров,где rn - время регулирования:

r1 - соответствия материального потока готовой продукции информационному потоку сообщений о поставках в подсистему сбыта;

r2 - объема невыполненных заказов потребителей на производстве (зависит от технологических возможностей производства: если заказы на m видов продукции выполняются последовательно, то ri2 = = max{ ri2 , . . . , rm2}, i = 1, m);

r3 - материалов и сырья на производстве;

r4 - запасов готовой продукции на складах производства;

r5 - запасов продукции в подсистеме сбыта (ПС) и в каналах материального потока из ПП в ПС;

r6 - уровня дивидендов акционеров. Этот параметр является одной из главных характеристик инвестиционной привлекательности предприятия. Чем эффективнее и прибыльнее работает предприятие, тем меньше величина r6 и тем больше возможностей у акционеров вкладывать собственный капитал в развитие производства, не используя заемные средства (банковские кредиты). В то же время такое эффективное функционирование предприятия делает его более привлекательным в глазах внешнего инвестора.

Математические модели оптимизации работы различных функциональных зон предприятия широко освещены в литературных источниках по функциональным областям общей логистики: закупочной, производственной, сбытовой, транспортной, запасов, складирования, информационной, финансовой, сервисного обслуживания и др.

Сложной называется техника, состоящая из множества взаимосвязанных и взаимозависимых элементов и способная реализовывать большое количество сложных функций.

Рассмотрим характерные свойства сложной техники:

большая наукоемкость;

значительные сроки проектирования;

широкая номенклатура элементов и высокая иерархичность входящих в состав узлов;

уникальность и малосерийность элементов;

высокая работоспособность и безотказность (в отличие от простой системы в сложных выход из строя отдельных элементов или узлов, как правило, не приводит к остановке всей системы);

длительные сроки эксплуатации;

большие расходы (затраты владения изделием) в случае даже краткосрочной остановки, ремонта или замены элементов;

надежность и сохраняемость элементов;

большие затраты на приобретение;

обеспечение безопасности эксплуатации.

Перечисленные выше свойства подходят практически к любой сложной системе. Но при оценке и составлении прогнозов долговечности необходимо учитывать следующие семь основных положений.

Срок службы любого технического изделия (ресурса) - случайная величина. Каждое изделие проходит стадии проектирования, конструирования, эксплуатации. На каждой из них возникают факторы, которые влияют на изделие случайным образом, что приводит к тому, что срок службы (календарная продолжительность от начала эксплуатации объекта или возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние) в конечном итоге тоже случайная величина.

Каждый технический ресурс (изделие) должен быть безопасным. Любой вид сложной продукции с течением времени дает большее количество сбоев.

Основные закономерности прошлого будут сохранены в будущем (постулат Шеннона). Важность данного положения заключается в построении математической модели изменения процессов в будущем, основанной на закономерностях, наблюдавшихся в прошлом. Главной проблемой является построение модели изменения процессов в будущем в отсутствие истории данного технического ресурса.

Доступность информации о состоянии технического ресурса. Для того чтобы составить прогноз технического ресурса, необходима информация о плановых ремонтах, диагностике оборудования, наличии дефектов и др.

Многообразие сложной техники и разные условия эксплуатации требуют наличия разнотипных методов оценки и прогнозирования. Наукоемкую продукцию можно классифицировать по видам, принадлежности к классу производства, безопасности, сроку службы, периодичности работы, ремонтопригодности. Поэтому применение ко всем техническим элементам единого способа оценки некорректно.

Индивидуальное прогнозирование ресурса. Прогноз долговечности продукции на стадии проектирования во многом отличается от прогноза на стадии эксплуатации. В первом случае прогнозируется возможная продолжительность работы для всей совокупности изделий. Во втором случае некорректно оценивать весь ряд продукции, необходим прогноз долговечности каждого конкретного изделия, а также оценка остаточного ресурса (возможной продолжительности эксплуатации объекта от текущего времени до наступления так называемого предельного состояния).

Предельное состояние изделия подразумевает, что дальнейшее его применение недопустимо или нецелесообразно либо восстановление до рабочего состояния недопустимо(нецелесообразно). Конечно, внедрение индивидуального прогнозирования остаточного технического ресурса требует определенных затрат (например, на своевременную диагностику объектов, техническое обслуживание и ремонт, разработку математических методик прогнозирования и программных продуктов, а также наличие современных методов обработки и анализа полученных данных). Но эти затраты полностью окупаются благодаря сокращению неоправданных расходов материальных ресурсов.

Продление эксплуатационного ресурса. Каждое предприятие стремится использовать сложную технику длительное время. Ведь даже краткосрочная остановка, ремонт или замена элементов сложной системы ведут к большим расходам. Главной проблемой является то, что срок службы, а также хранения технического ресурса определяются изготовителем на основании экономических, эргономических и других принципов, т. е. предприятию необходимо создать требуемые условия для эксплуатации оборудования и установить новые сроки службы сложного оборудования.

Существует четыре основных метода оценки и прогнозирования эксплуатационного ресурса.

Детерминированный метод основан на аналитической зависимости срока службы изделия от условий эксплуатации и эксплуатационных нагрузок. Главным недостатком данного метода является отсутствие учета интенсивности эксплуатации, воздействия случайных факторов и нагрузок, приводящих к ошибкам прогноза изменения технического ресурса.

Вероятностно-статистический метод дает статистически устойчивый прогноз только при наличии большого объема исходной информации (параметры изготовителя ресурса, условия эксплуатации, наличие дефектов, количество отказов, нормативы работы данного ресурса). Из-за неполноты информации и различных факторов, возникающих во время эксплуатации, их высокой неопределенности данный метод становится неточным.

Физико-статистический метод- наиболее надежный метод прогнозирования. Анализ проводится на основе математической вероятности и статистических данных. Учитываются усталостные характеристики конструкционного материала, факторы, воздействующие на оборудование во время эксплуатации, дополнительные нагрузки.

Экспертный метод- плюсы и минусы метода остаются вне зависимости от области применения. С одной стороны, экспертный метод может дать неординарное решение, а с другой - субъективность экспертов или их недостаточная компетентность являются большим недостатком.

Необходимо учитывать, что каждый из этих показателей имеет недостатки, и для получения наиболее точного результата следует применить комбинацию методов. Конечно, полученный результатбудет ориентирован на группу оборудования (генеральную совокупность), а не на индивидуальный объект. Данный недостаток был ликвидирован появлением методических указаний РД 50-650-87 "Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований к надежности". Так как необходимо рассчитать надежность конкретного изделия, а не продукции в целом, и прогноз носит вероятностный характер, следует делать прогноз будущей наработки эксплуатационного ресурса каждого объекта.

Таким образом, задача обеспечения эксплуатационной надежности изделия тесно связана с получением информации об интенсивности эксплуатации объекта и методах определения будущей наработки его эксплуатационного ресурса. Решение этих задач не только обеспечит своевременные поставки запчастей и комплектующих к сложной технике, но и позволит наладить ритмичность и непрерывность их производства, т. е. интегрирует в единую эффективную систему производителей, поставщиков и эксплуатантов наукоемкой продукции, что и обеспечивает ИЛП.

Заключение

В создании сложного наукоемкого изделия принимают участие сотни организаций и тысячи людей, однако основные расходы в структуре стоимости полного жизненного цикла такого изделия приходятся на этап эксплуатации. Именно поэтому принципиально важным вопросом как для предприятий промышленности, так и для эксплуатирующих организаций на сегодняшний день является внедрение современных технологий интегрированной логистической поддержки (ИЛП), обеспечивающих управление стоимостью жизненного цикла изделия, создание для него эффективной системы технического обслуживания и материально-технического обеспечения с учетом требований по значению коэффициента технической готовности.

Главной тенденцией современности, включая процессы в мировой экономике, становится обретение новых факторов эффективности логистики, слияние ее традиционных сфер применения и образование качественно новой стратегической инновационной системы - системы интегрированной логистической поддержки (ИЛП).

Основными целями системы ИЛП являются:

влияние на разработку/проектирование для обеспечения оптимальной эксплуатации;

определение и уточнение ресурсов обеспечения жизненного цикла;

поставка необходимых ресурсов с минимальными затратами в течение всего срока службы продукции.

Преимущества от системной реализации мероприятий по формированию конструкторской документации в электронном виде с последующим ее использованием в ходе жизненного цикла наукоемкой продукции определяются масштабностью внедрения. Опыт показывает, что чем крупнее корпорация (компания), тем выше эффект.

В общем случае очевидные преимущества формулируются таким образом:

интегрируются разрозненные информационные ресурсы в единую корпоративную систему;

формируется качественно новый уровень управления конструкторской документацией (актуализация, создание новой, архивация, тиражирование, доступ, обмен, согласование и т.д.);

обеспечивается оперативность информационного взаимодействия различных корпоративных структур (разработчиков, производителей, дилеров, сервисеров).

Комплексная реализация системы ИЛП позволяет:

обеспечить системность мероприятий по повышению надежности продукции;

существенно сократить издержки на стадиях жизненного цикла продукции;

обеспечить надлежащее качество эксплуатации (использования) продукции потребителем.

Список использованных источников

логистический прогнозирование синхронизация потоковый

1.      Алесинская, Т. В. Основы логистики. Общие вопросы логистического управления/ Т. В. Алесинская. - Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2005. - 121 с.

.        Бауэрсокс, Доналд, Дж. Логистика: интегрированная цепь поставок. - 2-еизд. / Доналд Дж. Бауэрсокс. - М. : ЗАО "Олимп-Бизнес", 2008. - 640 с.

.        Бром, А. Е. Интегрированная логистическая поддержка жизненного цикла наукоемкой продукции: учеб. / А. Е. Бром, А. А. Колобков, И. Н. Омельченко; под ред. А. А. Колобкова. - М. : Изд-воМГТУ им. Н. Э. Баумана, 2008. - 296 с.

.        Бугаев В.П. Интегрированная логистическая поддержка жизненного цикла наукоемкой продукции: учеб.-метод. пособие / В. П. Бугаев, Е.В. Бугаева - Гомель: БелГУТ, 2009. - 255 с.

.        Быченко, О. Г. Экономика железнодорожного транспорта: учеб. пособие / О. Г. Быченко, А. Ф. Сыцко. - Гомель: БелГУТ, 2006. - 243 с.

.        Гаврилов, Д. А. Управление производством на базе стандарта MRP II. Принципы и практика / Д. А. Гаврилов. - СПб. : Питер, 2002. - 418 с.

.        Давыдов, А. Н. CALS (Поддержка жизненного цикла продукции): рук-во по применению / А. Н. Давыдов[и др.]. - М. : ГУП ВИМИ, 1999. - 44 с.

. Долгов, А. П. Логистический менеджмент фирмы: концепция, методы и модели / А. П. Долгов, В. К. Козлов. - СПб. : Бизнес-Пресса, 2005. - 176 с.

. Принципы создания интегрированной логистической поддержки эксплуатации изделий наукоемкой продукции и программно-технические решения : материалы междунар. конф. и выставки CAD, CAM/PDM-2006 / М. С. Дондорев [и др.]. - М. : Изд-во ИПУ РАМ им. В. А. Трапезникова, 2006. - С. 262-269.

. Еловой, И. А. Логистика: учеб.-метод. пособие / И. А. Еловой. - Гомель: БелГУТ, 2009. - 161 с.

. Еловой, И. А. Основы коммерческой логистики: учеб.-метод. пособие / И. А. Еловой. - Гомель: БелГУТ, 2008. - 183 с.

. Еловой, И. А. Теоретические основы логистики: учеб.-метод. пособие/ И. А. Еловой. - Гомель: БелГУТ, 2005. - 106 с.

. Еловой, И. А. Управление потоками в логистических системах мировой экономики/ И. А. Еловой, В. И. Похабов, М. М. Колос. - Минск: И000 "Экономика и право", 2006. - 264 с.

. Информационная поддержка жизненного цикла изделий в машиностроении: принципы, системы и технологии / А. Н. Ковшов [и др.]. - М. : Изд-во МГОУ, 2005. - 458 с.

. Компьютерные технологии в жизненном цикле изделия: учебное пособие / Е.И. Яблочников, Ю.Н. Фомина. - СПб: ИТМО, 2010. - 188 с.

Похожие работы на - Управление потоками в логистических системах

 

Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу
Без плагиата!