14. Стратегическая роль и содержание научно-технической подготовки производства 14.1. Структура жизненного цикла изделия
Ее основные составляющие:
1) маркетинговые исследования потребностей рынка;
2) генерация идей и их фильтрация;
3) техническая и экономическая экспертиза проекта;
4) научно-исследовательские работы по тематике изделия;
5) опытно-конструкторская работа;
6) пробный маркетинг;
7) подготовка производства изделия на заводе-изготовителе серийной продукции;
8) собственно производство и сбыт;
9) эксплуатация изделий;
10) утилизация изделий.
Стадии 4 - 7 – предпроизводственные и их можно рассматривать как комплекс научно-технической подготовки производства.
Основные параметры, характеризующие границы стадий жизненного цикла изделия, приведены в табл. 14.1. Таблица 14.1
Границы стадий жизненного цикла изделия
Стадия
| Начало стадии
| Окончание стадии
| Маркетинговые исследования рынка
| Заключение договора на проведение исследований
| Сдача отчета по результатам исследований
| Генерация идей и их фильтрация
| Сбор и фиксирование предложений по проектам
| Окончание отбора проектов-конкурентов
| Техническая и экономическая экспертиза проектов
| Комплектация групп оценки проектов
| Сдача отчета по экспертизе проектов, выбор проекта-победителя
| НИР
| Утверждение ТЗ на НИР
| Утверждение акта об окончании НИР
| ОКР
| Утверждение ТЗ на ОКР
| Наличие комплекта конструкторской документации, откорректированной по результатам испытаний опытного образца
| Окончание табл. 14.1
Стадия
| Начало стадии
| Окончание стадии
| Пробный маркетинг
| Начало подготовки производства опытной партии
| Анализ отчета о результатах пробного маркетинга
| Подготовка производства на заводе-изготовителе
| Принятие решения о серийном производстве и коммерческой реализации изделий
| Начало установившегося серийного производства
| Собственно производство и сбыт
| Продажа первого серийного образца изделия
| Поставка потребителю последнего экземпляра изделия
| Эксплуатация
| Получение потребителем первого экземпляра изделия
| Снятие с эксплуатации последнего экземпляра изделия
| Утилизация
| Момент списания первого экземпляра изделия с эксплуатации
| Завершение работ по утилизации последнего изделия, снятого с эксплуатации
|
Основным содержанием целевых исследований в процессе управления жизненным циклом изделия являются: анализ прогнозируемого состояния объектов, определение ожидаемых и фактических результатов, оценка приоритетности в решении локальных задач, выявление предпочтительных направлений использования ресурсов. Как уже указывалось выше, при таком анализе возникают следующие вопросы:
– какие факторы, условия и на каких стадиях следует подвергать оценке?
– какой должна быть система критериев оценок?
– какие методологические подходы и приемы следует использовать в ходе оценки?
Целесообразно в ходе управления жизненным циклом изделия опираться на систему контрольных точек цикла. На всех контрольных точках анализируют отклонения качественных и количественных параметров изделия от проектных значений по техническим и экономическим критериям и вырабатывают соответствующие решения по критерию "эффект-затраты". Количество контрольных точек (КТ) зависит от характера изделия. Можно рекомендовать следующие КТ в жизненном цикле изделия:
КТ-1 – решение о начале проекта;
КТ-2 – окончание технического проекта (решение о разработке рабочей документации и изготовлении опытного образца);
КТ-3 – окончание ОКР (решение об изготовлении опытного образца);
КТ-4 – окончание пробного маркетинга (принятие решения о начале серийного производства и коммерческой реализации изделия);
КТ-5 – оценка качества серийно выпускаемой продукции (решение о повышении качества и надежности);
КТ-6 – оценка необходимости обновления или модернизации продукции;
КТ-7 – оценка оптимальности методов сбыта продукции;
КТ-8 – оценка целесообразности и методов капитального ремонта изделий в процессе эксплуатации;
КТ-9 – оценка целесообразности снятия изделия с производства;
КТ-10 – снятие изделия с эксплуатации и передача его на утилизацию.
14.2. Стратегическая роль научно-технической подготовки производства
В процессе НТП определяется уровень технологической и организационной подготовки, а, следовательно, экономическое обеспечение коммерческого успеха и серийноспособности изделия. Поэтому все предшествующие собственно производству стадии можно считать обобщенной научно-технической подготовкой производства.
Проведение НИР можно рассматривать как научную подготовку производства (НПП), ОКР - как основную часть конструкторской подготовки производства (КПП) и частично технологической (ТПП), а собственно подготовку производства на серийном заводе как окончание КПП, проведение в основном ТПП, а также организационной подготовки производства (ОПП). Влияние системы подготовки производства на формирование конечного эффекта разработки, производства и эксплуатации нового изделия показано на рис. 14.1.
Длительности всех стадий жизненного цикла изделия коренным образом влияют на его экономическую эффективность. Особое значение имеет сокращение сроков научно-технической подготовки производства, в том числе и обеспечение определенной параллельности выполнения отдельных этапов. Для этого необходимо:
– снизить до минимума все изменения, вносимые в изделие после передачи результатов от одного этапа к другому;
– определить и реализовать рациональную параллельность работ, фаз, стадий цикла;
– обеспечить сокращение затрат времени на выполнение отдельных этапов.
Решение первой задачи обеспечивается инженерно-техническими методами (стандартизация, унификация, обеспечение качества и надежности, применение САПР и т. д.).
Решение второй задачи осуществляется путем применения планово-координационных методов.
Решение третьей задачи связано с первой и состоит в использовании организационных методов (развитие технического обеспечения, автоматизации, средств планирования, функционально-стоимостного анализа, опытного производства и т.д.).
Рис. 14.1. Влияние системы подготовки производства на формирование конечного эффекта разработки и использования нового товара
14.3. Конструкторская подготовка производства на заводе-изготовителе серийной продукции
Конструкторская подготовка производства на заводе является завершающей частью КПП. Цель конструкторской подготовки серийного производства – адаптировать конструкторскую документацию ОКР к условиям конкретного серийного производства предприятия-изготовителя. Как правило, конструкторская документация ОКР уже учитывает производственные и технологические возможности предприятий-изготовителей, но условия опытного и серийного производств имеют существенные различия, что приводит к необходимости частичной или даже полной переработки конструкторской документации ОКР.
КПП производится отделом главного конструктора серийного завода (ОГК) или серийным отделом НИИ, СКБ, ОКБ в соответствии с правилами "Единой системы конструкторской документации" (ЕСКД).
В процессе КПП разработчики в максимально допустимых пределах должны учитывать конкретные производственные условия предприятия-изготовителя:
– наличие унифицированных, стандартных деталей и сборочных единиц, изготовляемых предприятием или предприятиями-смежниками;
– имеющиеся средства технологического оснащения и контроля;
– имеющееся технологическое и нестандартное оборудование, транспортные средства и т.п.
Состав работ конструкторской подготовки производства предприятия-изготовителя:
1. Получение конструкторской документации от разработчика.
2. Проверка документации на комплектность.
3. Внесение изменений в соответствии с особенностями предприятия-изготовителя.
4. Внесение изменений по результатам отработки конструкции на технологичность.
5. Внесение изменений по результатам технологической подготовки производства.
6. Техническое сопровождение изготовления опытной партии изделий.
7. Внесение изменений в конструкторскую документацию по результатам изготовления опытной партии.
8. Присвоение документации литеры О2 для изготовления установочной серии.
9. Техническое сопровождение изготовления установочной серии.
10. Перевод документации в литеру А для установившегося серийного производства.
11. Выпуск ремонтной, экспортной и иной документации.
12. Техническое сопровождение серийного производства.
В настоящее время все большее место в работах КПП приобретают методы автоматизированного проектирования и создания конструкторских документов (САПР).
14.4. Технологическая подготовка производства (ТПП)
Задачей ТПП является обеспечение полной технологической готовности фирмы к производству новых изделий с заданными технико-экономическими показателями (высоким техническим уровнем, качеством изготовления, а также с минимальными трудовыми и материальными издержками при конкретном техническом уровне предприятия и планируемых объемах производства).
В процессе ТПП решаются следующие основные задачи:
– отработка изделия на технологичность;
– разработка технологических маршрутов и процессов;
– разработка специальной технологической оснастки;
– технологическое оснащение производства;
– техническое сопровождение изготовления опытной партии, установочной серии и установившегося серийного производства.
Исходными данными для проведения ТПП являются:
1) полный комплект конструкторской документации на новое изделие;
2) максимальный годовой объем выпуска продукции при полном освоении производства с учетом изготовления запасных частей и поставок по кооперации;
3) предполагаемый срок выпуска изделий и объем выпуска по годам с учетом сезонности;
4) планируемый режим работы предприятия (количество смен, продолжительность рабочей недели);
5) планируемый коэффициент загрузки оборудования основного производства и ремонтная стратегия предприятия;
6) планируемые кооперированные поставки предприятию деталей, узлов полуфабрикатов и предприятия-поставщики;
7) планируемые поставки предприятию стандартных изделий и предприятия-поставщики;
8) предполагаемые рыночные цены новых товаров исходя из ценовой стратегии предприятия и его целей;
9) принятая стратегия по отношению к риску (с точки зрения наличия дублирующего оборудования);
10) политика социологии труда предприятия.
Технологическая подготовка производства регламентируется стандартами "Единой системы технологической подготовки производства" (ЕСТПП).
Содержание основных этапов ТПП и их исполнители приведены в табл. 14.2. Таблица 14.2
Содержание основных этапов ТПП и их исполнители
Этапы ТПП
| Содержание работ ТПП
| Исполнители
| Планирование ТПП
| Прогнозирование, планирование и моделирование ТПП
| Отдел планирования подготовки производства (ОППП)
| Отработка конструкции на технологичность
| Отработка конструкции изделия, сборочных единиц на технологичность
Участие в изготовлении опытного образца
| Отделы главных специалистов (ОГТ,ОГС, ОГМет и др.), ОГК
| Окончание табл. 14.2
Этапы ТПП
| Содержание работ ТПП
| Исполнители
| Технологическое проектирование
| Распределение номенклатуры деталей и сборок между цехами и подразделениями предприятия
| ОППП
|
| Разработка технологических маршрутов движения объектов производства
| ОППП
|
| Разработка техпроцессов изготовления и контроля деталей, сборки и испытаний и прочей технологической документации
| Отделы главных специалистов (ОГТ, ОГС, ОГМет и др.)
|
| Типизация технологических процессов, разработка базовых и групповых процессов
| -"-
|
| Технико-экономическое обоснование технологических процессов
| Отделы главных специалистов, экономический отдел
| Выбор оборудования
| Выбор и обоснование универсального, специального, агрегатного и нестандартного оборудования
Выдача заданий на проектирование этого оборудования, а также на проектирование гибких автоматических, автоматизированных, роботизированных линий и комплексов, конвейеров, транспортных средств и т.п.
| Отделы главных специалистов
| Выбор и технологическое конструирование оснастки
| Выбор необходимого специального, универсального и унифицированного оснащения
Проектирование (технологическое конструирование) оснастки
Технико-экономические обоснования выбора и применения оснастки
| Технологические и конструкторские отделы главных специалистов Экономический отдел
| Нормирование
| Установление пооперационных технических норм времени всех технологических процессов
Расчеты норм расходов материалов (подетальные и сводные)
| Отдел труда и зарплаты (ОТ и З)
Отделы главных специалистов ОГТ
|
Технологичность – это экономичность изготовления изделия в конкретных организационно-технологических и производственных условиях и при заданных масштабах выпуска. Отработка изделий на технологичность (технологический контроль) производится на всех этапах создания конструкторской документации:
– на стадии эскизного проекта производится анализ конкретных конструкторских решений, в том числе анализ целесообразности применения выбранных материалов, рациональности и технологичности членения конструкции на сборочные единицы, блоки, агрегаты, обеспечения простоты сборки, разборки и т.п.;
– на стадиях технического и рабочего проектов принимаются окончательные решения о технологичности изделия и точности изготовления его элементов;
– на стадии изготовления опытного образца и опытной партии завершается отработка конструкции на технологичность (конкретизируются условия обеспечения технологичности, в том числе возможность использования типовых технологических процессов, унифицированной переналаживаемой оснастки и имеющегося или производимого оборудования).
14.5. Организационная подготовка производства (ОПП)
Функции организационной подготовки производства следующие:
1) плановые (в том числе предпроизводственные расчеты хода производства, загрузки оборудования, движения материальных потоков, выпуска на стадии освоения);
2) обеспечивающие (кадрами, оборудованием, материалами, полуфабрикатами, финансовыми средствами);
3) проектные (проектирование участков и цехов, планировка расположения оборудования).
В процессе организационной подготовки производства используются конструкторская, технологическая документации и данные для проведения технологической подготовки производства. Основные этапы ОПП, их содержание и исполнители приведены в табл. 14.3.
Таблица 14.3
Этапы ОПП и их содержание
Этапы и содержание работ ОПП
| Исполнители
| Планирование и моделирование процессов ОПП
| Отдел планирования подготовки производства (ОППП)
| Изготовление специальной технологической и контрольной оснастки
| Отдел инструментального хозяйства (ОИХ)
Инструментальные цехи
| Расчеты количества и номенклатуры дополнительного оборудования, составление заявок и размещение заказов на оборудование
| ОГТ (бюро мощностей)
ОКС (или ОМТС)
| Расчеты движения деталей и хода будущего производства; расчеты поточных линий; загрузки рабочих мест; расчеты оперативно-плановых нормативов, циклов, величин партий, заделов
| Планово-диспетчерский отдел (ПДО)
Отделы главных специалистов (ОГТ, ОГС, ОГМет и др.)
| Планирование работы вспомогательных цехов и служб, а также обслуживающих подразделений
| ОИХ, отдел главного механика (ОГМ), отдел главного энергетика (ОГЭ), транспортный отдел, отдел складского хозяйства
| Расчеты и проектирование планировок оборудования и рабочих мест, формирование производственных участков
| Отделы главных специалистов (ОГТ, ОГС, ОГМет и др.); ООТ и З
| Проектирование и выбор межоперационного транспорта, тары, оргоснастки и вспомогательного оборудования; составление заявок и размещение заказов
| Отдел нестандартного оборудования (ОНО) или отдел механизации и автоматизации (ОМА)
Отделы главных специалистов (ОГТ, ОГС, ОГМет и др.), ОМТС
| Изготовление средств транспорта, тары, оргтехоснастки и прочего вспомогательного оборудования
| Цехи вспомогательного производства, ОМА
| Окончание табл. 14.3
Этапы и содержание работ ОПП
| Исполнители
| Приемка, комплектация и расстановка основного, вспомогательного оборудования, средств транспорта и оргтехоснастки на рабочих местах
| ОГМ, ОГЭ, ОМА, цехи вспомогательного производства
| Обеспечение материалами, заготовками, деталями и узлами, получаемыми по кооперации
| ОМТС, отдел внешней кооперации (ОВК), отдел комплектации (ОКП)
| Подготовка и комплектование кадров
| Отдел кадров (ОК), отдел подготовки кадров(ОПК), ООТ и З
| Организация изготовления опытной и установочной партий; свертывание выпуска старой продукции и развертывание производства новых изделий
| Производственный отдел (ПО)
Производственные цехи, отделы главных специалистов
| Определение себестоимости и цены изделий
| ПЭО, отдел маркетинга
| Подготовка обеспечения товародвижения, распространения новых изделий и стимулирования сбыта
| Отдел маркетинга
|
Подготовка производства – сложный процесс, состоящий из многих стадий и этапов. Решения, принимаемые на каждом из этих этапов, влияют на последующие этапы и общую эффективность НИОКР. Все это делает целесообразным сквозное внутрифирменное планирование жизненного цикла изделия. Подготовка производства - та стадия жизненного цикла изделия, когда эти обстоятельства становятся решающими. Ранее подчеркивалось решающее значение сокращения времени проведения НИОКР и подготовки производства. Одним из методов достижения этого является максимальное запараллеливание процессов разработки и подготовки производства. Один из вариантов осуществления этого показан в табл. 14.4. Разумеется, для конкретных ОКР такие совмещения требуют соответствующей корректировки. Таблица 14.4
Распределение работ по КПП, ТПП и ОПП на различных этапах ОКР (примерное)
Этапы ОКР
| КПП
| ТПП
| ОПП
| ТЗ на ОКР
| Составление комплекта документов, необходимых для разработки
| Определение базовых показателей технологичности
|
| Техническое предложение
| Предварительные расчеты и уточнение требований ТЗ
| Метрологическое обеспечение разработки и производства
| Разработка проекта комплексного графика мероприятий по подготовке производства (КГМП)
Анализ технического уровня производства предприятия-изготовителя
| Эскизный проект
| Разработка комплекта документов
| Отработка конструкции на технологичность с участием предприятия-изготовителя
| Согласование КГМП
Анализ уровня организации производства
| Продолжение табл. 14.4
Этапы ОКР
| КПП
| ТПП
| ОПП
|
|
| Определение номенклатуры техпроцессов, подлежащих разработке
|
| Технический проект
| Разработка комплекта документов
Разработка конструкторской документации на спецоснастку, технологическое оборудование, средства контроля и испытаний
опытного образца
Разработка программы обеспечения качества
| Отработка конструкции на технологичность
Определение номенклатуры технологических процессов, подлежащих разработке применительно к условиям серийного производства
Работы по совершенствованию существующих техпроцессов
Метрологические экспертиза и обеспечение производства
| Утверждение КГМП
Разработка проекта организации производства нового изделия
Расчет потребности в дополнительном оборудовании
Расчет потребности в производственных мощностях
Разработка предложений по кооперации производства заготовок, деталей, изделий.
| Рабочий проект, изготовление и испытания опытного образца
| Разработка комплекта документов
Изготовление и предварительные испытания опытного образца на соответствие ТЗ
| Отработка конструкции на технологичность
Уточнение номенклатуры техпроцессов, подлежащих разработке
Разработка техпроцессов изготовления новых деталей и сборочных единиц
Разработка конструкторской документации на спецоснастку, средства автоматизации производства
Испытание средств технологического оснащения и средств механизации и автоматизации
| Размещение заказов на материалы и комплектующие изделия
Уточнение дополнительной потребности в оборудовании и производственной мощности
Разработка вопросов технического, материального обеспечения основного производства
Разработка проекта организации труда и заработной платы
Разработка системы расходных норм и нормативов
|
|
| Разработка технологической документации для условий серийного производства
| Изготовление головных образцов, специальной технологической оснастки, средств контроля
| Отработка документации по результатам испытаний опытного образца
| Комплект отработанных документов
| Уточнение комплекта технологической документации для условий серийного производства
| Разработка расходных нормативов и составление нормативных и плановых калькуляций себестоимости изделия
|
Окончание табл. 14.4
Этапы ОКР
| КПП
| ТПП
| ОПП
| Подготовка производства
| Техническая помощь предприятию-изготовителю со стороны разработчика в подготовке производства
Отработка конструкторской документации для условий серийного предприятия-изготовителя
| Работы по освоению новых техпроцессов
| Изготовление оснастки в объемах серийного производства
Переподготовка кадров для новых техпроцессов
Разработка проектов установки оборудования
Дооборудование цехов и участков
Планирование изготовления
опытной партии
| 14.6. Итоговые выводы по главе 14
Подготовка производства на серийном заводе-изготовителе является заключительной частью инновационного процесса, особенно если вывод товара на рынок подготовлен пробным маркетингом. В подготовке производства участвуют практически все службы завода. Входной информацией для такой подготовки является наличие полного комплекта конструкторской документации и маркетинговая оценка производственной программы по новому изделию. Далее подготовка производства проходит по следующим стадиям:
– окончание конструкторской подготовки производства;
– технологическая подготовка производства;
– организационная подготовка производства.
Эти стадии во многом выполняются параллельно по следующим основным направлениям (до начала изготовления опытной партии на действующем предприятии):
– обеспечение конструкторской документацией;
– разработка производственной программы;
– разработка технологической документации;
– оснащение цехов спецоснасткой и оборудованием;
– расчет цен и заключение договоров;
– обеспечение материалами и покупными изделиями;
– метрологическое обеспечение производства;
– оперативно-производственное планирование;
– обеспечение рабочими кадрами.
Примерный упрощенный сетевой граф (а не график!) подготовки производства приведен в прил. 4.
|