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

Концепция совокупной стоимости ЖЦ продукции.


Решение задачи оптимизации совокупной СЖЦ с одновременным обеспечением надежности техники связано с учетом множество разнообразных и часто противоречивых факторов:

  • на первом месте стоят вопросы эффективности продукции,

  • на втором – экономические показатели, (при чем затраты эксплуатационного этапа для потребителя имеют первостепенное значение, т.е. обеспечение надежности на этом этапе и организация эффективной системы ТОиР влечет за собой дополнительные расходы для производителя),

  • на третьем – необходимость учитывать реальные технологические возможности и производственные мощности,

  • на четвертом - реальные условия, режимы и стратегии эксплуатации.

Расчет стоимости жизненного цикла позволяет определить:

  • затраты на предварительное и концептуальное проектирование,

  • затраты на разработку и проектирование системы,

  • затраты на изготовление (себестоимость изделия),

  • затраты на обслуживание и утилизацию.

При таких расчетах часто использует 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 количественными 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.

Требования к надежности сложной техники связаны с необходимостью финансовых вложений на этапах проектирования, производства и эксплуатации ЖЦ изделия, вызванных изменением надежности оборудования.

Необходимо отметить, что результативность применения методики оценки полной СЖЦ зависит от следующих факторов:

  1. Принятые допущения. Для расчета полной СЖЦ необходим большой объем достоверных исходных данных. Это в итоге обеспечит более высокий уровень достоверности результатов, т.е. напрямую повлияет на выбор и успех управленческого решения.

  2. Используемый критерий оценки СЖЦ. Такими критериями могут быть: долговечность, эффективность функционирования, стоимость технического обслуживания и т.д. При расчете СЖЦ на несколько лет вперед можно наблюдать за расходованием средств и, как следствие, за изменением общих затрат на владение образцом/парком техники. Этот расчет следует выполнять в сопоставимом денежном масштабе, т.е. использовать коэффициент дисконтирования, позволяющий (по соответствующей формуле) привести будущие затраты к текущему моменту времени. Значения СЖЦ для альтернативных стратегий технического обслуживания продукции сравниваются между собой и выбирается наиболее рациональная (выгодная) стратегия.


Несмотря на повсеместное распространение методики управления полной стоимостью ЖЦ, необходимо отметить следующие важные моменты:

- это регулярная деятельность,

- необходим постоянный мониторинг процессов ЖЦ на предмет фактической эксплуатационной надежности техники и стоимости ее обслуживания;

- постоянный контроль заложенных в расчет СЖЦ показателей и их фактическое значение, анализ полученных расхождений, т.к. все расчеты по полной СЖЦ являются плановыми расчетами будущих затрат (прогнозными).

На этапах жизненного цикла, когда уже известна конструкция изделия, какие-либо изменения обходятся очень дорого. Проще всего повлиять на конструкцию изделия на этапе, когда конструкции, как таковой не существует. Позднее придется вносить изменения в большой объем конструкторской документации, изменять технические задания разработчикам и поставщикам систем изделия, возможно проводить новый тендер на разработку, что обходится в значительные средства. На этапе эксплуатации, как правило, конструкция наукоемких изделий сертифицирована гос. органами, или международными организациями, и внесение изменений в конструкцию требует подтверждения сертификата, что влечет еще большие затраты.

Таким образом, желательно подавляющую часть мер, направленных на снижение стоимости эксплуатации наукоемкого изделия, внести еще на этапе маркетинговых исследований и эскизного проектирования. 75% мер принимаются на этом этапе, и только 25% возможно предпринять на более поздних этапах.

Правильно сформулированные маркетинговые требования переходят в проектные требования. Именно на этом этапе и должно быть заложено вышеупомянутое «оптимальное соотношение между СЖЦИ и готовностью изделия».

При расчете СЖЦ зачастую возникает вопрос – что считать стоимостью жизненного цикла изделия. Включать ли в стоимость отдельного изделия затраты на его разработку, проектирование?

Существует две точки зрения на стоимость ЖЦ изделия – стоимость для разработчика, и стоимость для эксплуатанта.

Для разработчика стоимость изделия это затраты на проектирование семейства изделий, на налаживание серийного производства, производство, а далее на поддержку послепродажного обслуживания – производство зап. частей, гарантийное обслуживание, обучение персонала эксплуатанта

, и т.д.

Для эксплуатанта стоимость изделия – это затраты на его покупку и затраты на техническое обслуживание, не покрываемое гарантией.

От этих двух определений и стоит отталкиваться при расчете стоимости ЖЦ. Обычно при сравнении разных моделей считается стоимость жизненного цикла для эксплуатанта.

Анализ логистической поддержки (АЛП) может повлиять далеко не на все составляющие стоимости жизненного цикла. Например, в стоимость жизненного цикла самолёта входят затраты на метеообеспечение, на диспетчерское обслуживание, на пролет над различными воздушными зонами, и т.д., что не относится напрямую к конструкции изделия. Поэтому целесообразно сразу оговорить, что АЛП в основном имеет дело с так называемыми прямыми затратами на техническое обслуживание (общепринятое мировое обозначение – DMC). Что включается в данное понятие? Наиболее простое определение – сюда входят затраты на 3 составляющих технического обслуживания: затраты на оплату труда, на запасные части (сам крупный заменяемый блок, и мелкие - различные кольца, уплотнители, и прочее), и на материальные ресурсы.

Важно обратить внимание, что затраты на инструмент, специальное наземное оборудование, средства контроля не включается в прямые затраты на ТОиР, так как сильно зависят от парка самолетов эксплуатанта и прочих условий его инфрастуктуры.

При этом однако, даже такая крупная статья расходов, как прямые затраты на ТОиР, составляет обычно 30-40% от общей стоимости эксплуатации наукоемкого изделия. Этот факт еще раз подтверждает, что незначительные меры по снижению стоимости ТОиР, вызванные изменениями в конструкции, не всегда будут в итоге высокорентабельны. Таким образом, ведется постоянный поиск баланса между «идеальной» конструкторской схемой изделия и соответствующей системой ТОиР.

С точки зрения потенциала для снижения наибольший интерес представляет собой статья затрат на запчасти. В их стоимость включается и логистическая составляющая – время доставки запчасти, в случае отсутствия на складе, и ремонтная – время ремонта блока, комплекта запасных частей и принадлежностей (ЗИП), и т.д.

На снижение трудоемкости обслуживания в основном влияет доступность съемных блоков
, время открытия доступа, время тестирования всех систем после завершения обслуживания, и т.д.
Типичные для большинства производителей проблемы и конфликты при попытках оптимизации СЖЦ изделия:

1. Конструкторы и разработчики хотят в качестве единственного критерия минимизировать капитальные затраты;

2. Эксплуатанты продукции хотят в качестве единственного критерия минимизировать время ремонта (или максимизировать продолжительность работы изделия);

3. Проектировщики и специалисты по надежности хотят избежать внезапных отказов как единственного критерия;

4. Экономисты и финансисты хотят максимизировать чистую проектную стоимость как единственный критерий;

5.Акционеры заинтересованы в росте акционерного капитала и дивидендов как единственного критерия.

Согласование этих потенциальных конфликтов необходимо для достижения низкой долгосрочной стоимости ЖЦ изделия. Поэтому расчет СЖЦ может использоваться в качестве инструмента управленческого решения для согласования производственных и постпродажных конфликтов, так как СЖЦ сосредоточена на фактических данных о стоимости процессов и затрачиваемом на их исполнение времени.


5.2. Расчет стоимости жизненного цикла изделия


При расчете стоимости жизненного цикла 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 (по соответствующей формуле) привести будущие затраты к текущему моменту времени, используя конкретные денежные единицы (доллар, евро и т.д.). Полученные значения стоимости жизненного цикла для альтернативных стратегий использования оборудования затем сравниваются между собой и выбирается наиболее выгодная стратегия.

Применяемые сегодня оборонными ведомствами США и НАТО модели стоимости жизненного цикла – «Менеджеры Баз Данных» (Средства управления базами данных), имеют возможности импорта, изменения, анализа, интеграции и управления большими объемами данных, поступающими из разных источников. Из этих данных генерируются отчеты, отображающие влияние стоимости жизненного цикла на существующие и альтернативные варианты конструкции системы, включая возможные риски.

Такие модели стоимости жизненного цикла хранят основные решения, которые можно также использовать для систематических проверок. Одно из важных преимуществ некоторых (но не большинства) моделей стоимости жизненного цикла - возможность их применения на ранних стадиях проектирования. Учет стоимости жизненного цикла на ранних стадиях проектирования гарантирует ее минимизацию при одновременной разработке конструкции конечного изделия, процессов производства, испытаний/оценки и поддержки его жизненного цикла.

Существуют различные классификации моделей оценки стоимости жизненного цикла изделий, например: концептуальные, аналитические, эвристические.

Современная классификация разделяет модели на общие и специальные. Ниже подробнее рассмотрим некоторые общие модели.

Модели оценки СЖЦ сложного технического изделия (системы)

Общих моделей оценки стоимости существует около 40 штук, которые дают наиболее эффективный результат