Файл: Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет) А. Е. Бром, З. С. Терентьева организация и управление жизненным циклом наукоемкой продукции Курс лекций.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.11.2023

Просмотров: 1003

Скачиваний: 31

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Оглавление

Введение

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

Модуль 1. Организационные и информационные аспекты системы управления жизненным циклом продукции

Тема 1. Организация и управление жизненным циклом продукции на предприятии.

1.2 Система управления жизненным циклом

1.4 Жизненный цикл технологии

Международные и федеральные стандарты в области управления жизненным циклом продукции

1.7. Критерии эффективности управления и ключевые показатели ЖЦ

Тема 2. Информационные системы и технологии поддержки жизненного цикла продукции.

2.1. Технологии информационной поддержки ЖЦ продукции (ИПИ/CALS-технологии).

2.2 Инженерный анализ на основе САПР. Основные тенденции современного компьютерного инжиниринга

2.3. Ключевые группы CAD/CAM/CAE/PDM/PLM-технологий и соответствующих рынков

2.4 Параллельное проектирование и численные методы

2.5 Аддитивные технологии в машиностроении

Вопросы для самоконтроля:

Модуль 2. Технологии организации процессов ЖЦ продукции на предприятии

Тема 3. Технологии организации и управления процессами ЖЦ продукции на предприятии.

3.1 Основные технологии организации и управления ЖЦ продукции

3.2 Технология управления требованиями

3.3. Технология управления конфигурацией

3.4 Управление данными об изделии (УДИ)

3.5. Технологии блокчейн в управлении жизненным циклом продукции

3.6 PDM системы

3.7 Параллельный и коллаборативный инжиниринг

3.8 Управление потоками работ

3.9 Управление качеством

Тема 4. Интегрированная логистическая поддержка

4.1. Сущность ИЛП, взаимодействие участников ЖЦ в рамках системы ИЛП

4.2. Международные и российские стандарты ИЛП.

4.3. Структура интегрированной логистической поддержки

Вопросы для самоконтроля

Модуль 3. Современные концепции и методы управления жизненным циклом продукции

Тема 5. Методология управления совокупной стоимостью ЖЦ продукции

Концепция совокупной стоимости ЖЦ продукции.

5.2. Расчет стоимости жизненного цикла изделия

5.3. Основные методы снижения стоимости ЖЦИ

5.4. Программное обеспечение для оценки СЖЦ

Тема 6. Методология управления ЖЦ продукции с учетом воздействий на внешнюю среду

6.1. Методология анализа оценки воздействий ЖЦ на внешнюю среду LCA (Life Cycle Assesment)

6.2. Инвентаризационный анализ ЖЦ

6.3. Техническая и системная эффективность проектов в машиностроении.

Вопросы для самоконтроля:

Литература

Тема 6. Методология управления ЖЦ продукции с учетом воздействий на внешнюю среду


В современных условиях, когда доля живого труда в себестоимости продукции неуклонно снижается, а удельный вес материальных и энергетических затрат возрастает, в качестве важнейшей задачи выдвигается экономия материальных и энергетических ресурсов.

В докладе Римского клуба (1972 г.) под названием «Пределы роста» учеными были сделаны следующие выводы:

  • если тенденции роста численности населения, загрязнений, производств продуктов питания и истощения ресурсов останутся неизменными, то пределы роста на нашей планете будут достигнуты в течение ближайших ста лет. Катастрофа мировой системы может наступить в период с 2020 по 2040 годы;

  • существует возможность изменить эти тенденции и достичь эколого-экономической устойчивости, которую можно будет поддерживать длительное время;

  • если мировое сообщество решит следовать по второму, а не по первому пути, то, чем раньше оно это сделает, тем больше у него будет шансов на успех.

Концепция устойчивого развития появилась в результате объединения трех основных точек зрения: экономической, экологической и социальной. Эта концепция подразумевает оптимальное использование ограниченных ресурсов и использование экологичных — природо-, энерго-, и материало-сберегающих технологий, включая добычу и переработку сырья, создание экологически приемлемой продукции, минимизацию, переработку и уничтожение отходов.

Экономический подход к концепции устойчивости развития основан на теории максимального потока совокупного дохода. С экологической точки зрения, устойчивое развитие должно обеспечивать целостность биологических и физических природных систем. Социальная составляющая устойчивости развития ориентирована на человека и направлена на сохранение стабильности социальных и культурных систем, в том числе, на сокращение числа разрушительных конфликтов между людьми. Таким образом, чтобы продукция была устойчивой необходимо взаимодействие с тремя элементами.

На рис. 6.1 представлена концепция устойчивой инновации.



Рис. 6.1. Концепция устойчивой инновации


Устойчивость (или уровень устойчивого развития) предприятия можно рассматривать как его способность обеспечить в долгосрочной перспективе относительно постоянный уровень эффективности деятельности, определяемый набором агрегированных показателей эффективности финансово-экономической, социальной и экологической деятельности, вне зависимости от изменений среды.

Основной целью внедрения концепции устойчивого развития на предприятиях является переход от использования традиционной, ресурсоемкой и ориентированной на максимизацию прибыли бизнес модели к экологически эффективной, социально ответственной и ориентированной на максимизацию экономической ценности бизнес модель предприятия.

Концепция устойчивого развития предусматривает интеграцию на всех этапах организации поставок, включая дизайн продукта, выбор и добычу материалов, процесс производства, операции по доставке конечной продукции потребителям, а также управление процессами утилизации и размещения отходов.

6.1. Методология анализа оценки воздействий ЖЦ на внешнюю среду LCA (Life Cycle Assesment)


В настоящее время одним из ведущих инструментов менеджмента в Европейском союзе, предназначенный для решения задач ресурсосбережения и оценки эколого-экономических воздействий на окружающую среду в системах производства продукции является метод Оценки жизненного цикла продукции (ОЖЦ) или Life-Cycle Assessment (LCA).

Метод LCA (метод оценки жизненного цикла продукции) представляет собой системный подход к оценке экологических последствий производства продукции в течение ее жизненного цикла от добычи и переработки сырья и материалов до утилизации отдельных компонентов. Метод LCA позволяет оценить кумулятивное воздействие на окружающую среду на протяжении всех этапов ЖЦ продукции, что обычно не рассматривается в традиционных анализах (например, добыча сырья, перевозки материалов, конечная утилизация продукции и т.д.).

Применение этой концепции особенно актуально при разработке новых видов продукции, так как они содействуют повышению эффективности использования материальных, энергетических, водных и инвестиционных ресурсов и конкурентных преимуществ продукции.



Это относительно новая концепция, которая уже получила распространение среди крупных компаний из Европы и Азиатско-Тихоокеанского региона. Среди крупных компаний, использующих концепцию LCA, можно выделить следующие крупные группы компаний:

  • крупных автопроизводителей (BMW, Daimler-Chrysler, Fiat, Ford Motor Company, General Motors, Honda, Toyota Motor Co,Volkswagen,Volvo),

  • авиапроизводителей (Airbus, Boeing, Bombardier),

  • производители электробытовых и мобильных устройств (Apple, Electrolux, Ericsson, Siemens, Motorola, Canon, Philips Electronics, Xerox),

  • производители потребительских товаров (Johnson & Johnson, Procter & Gamble, Unilever, Henkel)

В российской практике методология LCA еще не распространена, хотя для многих компаний ее внедрение могло бы оказаться очень полезным как в плане повышения уровня корпоративной репутации, так и в плане определения областей для сокращения издержек. Он может применяться на уровне организации при стратегическом планировании, определении приоритетов, проектировании новых видов продукции или инновационного процесса.

Таким образом, можно провести границу между двумя концепциями (рис. 6.2):

  • Оценка затрат в жизненном цикле продукции – Life Cycle Costing, LCC – проводится для анализа и управления затратами на всем протяжении жизненного цикла продукции.

  • Оценка жизненного цикла продукции - Life Cycle Assessment, LCA – проводится для анализа и оценки воздействий на окружающую среду на всем протяжении жизненного цикла продукции.



Рис. 6.2. Методы оценки концепции устойчивого развития

LCA – это методика оценки экологических аспектов и потенциальных воздействий продукции, процесса ли услуги на окружающую среду, посредством:

  • составления перечня входных (энергетические и материальные затраты) и выходных (выбросы в окружающую среду) элементов на каждой стадии ЖЦ;

  • оценки потенциальных экологических последствий, связанных с выявленными входными и выходными элементами

  • интерпретации результатов, чтобы помочь руководителям принять правильные и обоснованные решения.


Полный анализ LCA (рис.6.3) включает в себя четыре этапа:

1. Определение цели и области применения анализа (Goal Definition and Scoping) - определение и описание продукции, производственного процесса или услуги. Создание условий для проведения оценки, определение границ анализа и воздействий на окружающую среду.

2. Инвентаризационный анализ (Life Cycle Inventory) - определение количественных характеристик входных параметров (энергия, вода, сырье материалы) и выходных (выбросы в окружающую среду (например, выбросы в атмосферу, утилизация твердых отходов, сбросов сточных вод)) для каждой стадии ЖЦ рассматриваемого объекта исследования.

3. Оценка воздействий на окружающую среду (Life Cycle Impact Assessment) - оценка потенциала человеческих и экологических последствий используемой энергии, воды, сырья и материалов, а так же выбросов в окружающую среду, определенных в инвентаризационном анализе.

4. Оценка результатов (Interpretation) – интерпретация результатов анализа состояния запасов и оценки воздействий на окружающую среду, для того, чтобы выбрать наиболее предпочтительную продукцию, процесс или услугу.



Рис. 6.4. Основные фазы LCA

Исходя из главного принципа LCA – «от колыбели до могилы», анализу и оценке подлежит продукционная цепочка – от производства машиностроительной продукции до потребления произведенной продукции и размещения отходов производства и потребления в окружающей среде. Весь комплекс сложных взаимосвязей между производством продукции и окружающей средой может быть представлен с помощью концепции жизненного цикла (ЖЦ) продукции в виде продукционной цепочки (рис. 6.5). С точки зрения управления воздействием на окружающую среду ЖЦ продукции представляет собой совокупность последовательных и взаимосвязанных стадий продукционной цепочки.



Рис. 6.5. Продукционная цепочка

6.2. Инвентаризационный анализ ЖЦ


Инвентаризационный анализ жизненного цикла - фаза оценки жизненного цикла, включающая собирание и количественное определение входных и выходных потоков для данной продукционной системы на всех стадиях жизненного цикла продукции.

В соответствии с Госстандартом РФ ИСО 14041-2000 инвентаризационный анализ жизненного цикла (ИАЖЦ) включает сбор данных, необходимых для исследования, а также инвентаризацию данных входных и выходных потоков. Данные ИАЖЦ определяют цель и область исследования, а также необходимость сбора дополнительных данных.

В настоящем стандарте использована ссылка на следующий стандарт:
ГОСТ Р ИСО 14040—99 Управление окружающей средой. Оценка жизненного цикла. Принципы и структура.

Поскольку ИАЖЦ — это сбор и анализ данных входных и выходных потоков, а не оценка воздействий на окружающую среду, связанных с этими данными, то интерпретация результатов ИАЖЦ сама по себе не может служить основой для заключения о воздействиях на окружающую среду.

Проведение инвентаризационного анализа жизненного цикла рекомендуется для:

- оказания помощи организациям в реализации системного подхода к взаимосвязанным продукционным системам;

- формулирования цели и области исследования, описания и моделирования анализируемых систем, сбора данных и составления отчета по результатам ИАЖЦ;

- установления исходных данных для определения экологических характеристик данной продукционной системы методом количественной оценки потребляемых потоков энергии и сырьевых материалов, выбросов в атмосферу, сбросов в воду, почву (экологические входные и выходные данные), как для системы в целом, так и для системы, разделенной на единичные процессы;

- идентификации тех единичных процессов в рамках продукционной системы, в которых используемые потоки энергии, сырьевых материалов и выбросов (сбросов) наиболее значительны, с целью проведения плановых улучшений;

- получения данных с целью последующего их использования при определении критериев экологической маркировки;

- оказания помощи при определении вариантов экологической политики, например в отношении закупок.