Учебное пособие 882

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Воронежский государственный технический университет»

СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ НАУКОЕМКИМ ПРОИЗВОДСТВОМ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

квыполнению практических занятий для обучающихся по направлению

27.04.06«Организация и управление наукоемкими производствами»

(магистерская программа «Менеджмент наукоемкого производства») очной формы обучения

Воронеж 2021

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания разработаны в соответствии с программой дисциплины «Современные проблемы организации и управления наукоемким производством». Цель методических указаний – помочь обучающимся в изучении конкретных проблем методологии и методов научного исследования в области организации и управлении наукоемкими производствами, а также развитие профессиональных компетенций в области обучении производственного персонала наукоемких предприятий.

Методические указания направлены на формирование следующих компетенций: овладение навыками обобщения и практической оценки результатов научных исследований в предметной области с целью формирования актуальных проблем организации наукоемкого производства и обоснования управленческих решений с использованием полученной информации; методами повышения эффективности деятельности наукоемкого предприятия, а также навыками решения задач совершенствования организации и управления высокотехнологичными производственными системами.

В методические указания включены практические работы и методические рекомендации по их выполнению. Каждая практическая работа содержит материал, раскрывающий основное содержание работы и порядок ее выполнения. Методические указания включают 8 практических работ по основным разделам дисциплины.

Практическое занятие № 1 ТЕНДЕНЦИИ И НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ НАУКОЁМКИХ

ПРОИЗВОДСТВ

Цель занятия: изучение теоретико-содержательных аспектов и тенденций развития наукоемких производств, овладение навыками обобщения и оценки результатов научных исследований в данной области.

Вопросы для обсуждения:

1.Характерные особенности и проблемы развития наукоемких производств.

2.Инновационный потенциал и инновационная активность высокотехнологичных предприятий.

3.Условия и направления развития высокотехнологичного бизнеса в регионах России.

4.Формирование высокотехнологичных отраслевых кластеров

Основные понятия темы: наукоемкие технологии, наукоемкие производства, инновационный потенциал, инновационная активность, региональное развитие, кластеры

Общие положения

Наукоемкие производства – современные производства, выпускающие продукцию на базе последних достижений науки и техники, где доля расходов

3

на научные исследования по совершенствованию технологии и продукции составляет не менее 40-50% всех расходов, а численность научного персонала – не менее 3040% всей численности работников.

В наукоемком производстве выпуск продукции связан с необходимостью проведения большего объёма теоретических расчётов, научных изысканий и экспериментов. Обычно наукоёмким считается производство, у которого на научно - исследовательские и опытно-конструкторские работы приходится не менее 60 % всех затрат, связанных с подготовкой и выпуском продукции. Это самолёто - и судостроение, создание ракетно-космических систем, производство радиоэлектронной аппаратуры, аппаратных и программных средств вычислительной техники, ядерных реакторов, уникальных приборов для научных исследований и т. п. Основная часть затрат приходится на разработку оптимальной конструкции изделий, создание новых материалов, разработку новых схем, обеспечение требуемой надёжности, экологической чистоты и безопасности обслуживания.

Характерными особенностями наукоемких отраслей являются:

темпы роста, в 3-4 раза превышающие темпы роста прочих отраслей хозяйства;

большая доля добавленной стоимости в конечной продукции; повышенная заработная плата работающих; крупные объемы экспорта и высокий инновационный потенциал.

Наукоёмкая технология – технология, основанная на новых или значительно усовершенствованных способах и методах производства. Новой технологии соответствует понятие радикальной продуктовой инновации, а усовершенствованной – инкрементальной продуктовой.

Важным показателем применения наукоемких технологий является наукоемкость. Она характеризует пропорцию между научно-технической деятельностью и производством в виде величины затрат на науку, приходящихся на единицу продукции. Рассчитывается как соотношение между числом занятых научной деятельностью и всеми занятыми в производстве (на предприятии, в отрасли и т. д.).

Инновационный потенциал — совокупность характеристик социальноэкономической системы (предприятия), определяющих ее способность по созданию, внедрению и распространению новых идей, технологий и продуктов.

Инновационная активность характеризует готовность к обновлению основных элементов инновационной системы — своих знаний, технологического оснащения, информационно-коммуникационных технологий и условий их эффективного использования (структуры и культуры), а также восприимчивость ко всему новому.

Кластер – это интеграция экономически тесно связанных и близко расположенных фирм смежного профиля. Взаимно способствующих росту их инновационности и конкурентоспособности. Инновационный территориальный кластер можно рассматривать как континуум (континуум от лат. continuum -

4

непрерывное) различных видов деятельности, обеспечивающих непрерывность в производстве конечного продукта. Инновационная форма такого кластера предполагает проникновение знаний во все сферы его деятельности с целью выживания в условиях жесткой международной конкуренции. На рис. 1 представлена трехуровневая модель инновационного территориального кластера.

Рис. 1. Трехуровневая модель инновационного территориального кластера

Практическое задание

1.На основании статистической информации, представленной в сборнике https://www.hse.ru/primarydata/ii2020, выполните следующие задания:

проанализируйте инновационную активность предприятий высокотехнологичных отраслей;

проведите сравнительный анализ инновационной активности предприятий высокотехнологичных отраслей за последние 3 года

2.На основании статистической информации, представленной в сборнике https://www.hse.ru/primarydata/ii2020, проанализируйте динамику организаци-

онных и технологических инноваций по предприятиям высокотехнологичных отраслей. Сделайте выводы.

3.Проведите сравнение характерных особенностей низкотехнологичного

ивысокотехнологичного (наукоемкого) производств.

4. Выделите и оцените три наиболее характерные проблемы организации наукоемкого производства.

5

Самостоятельная работа

1.Подготовьте презентацию по одному из вопросов, рекомендуемых для обсуждения на семинаре по плану: а) суть конкретной проблемы (направления развития) наукоемких производств; б) обоснование актуальности рассматриваемых положений для решения проблемы повышения эффективности организации и управления наукоемких производств; в) выводы – основные положения, выносимые на обсуждение.

2.Выделите и охарактеризуйте проблему повышения эффективности наукоемкого производства в рамках избранной темы исследования.

Практическое занятие № 2 ОРГАНИЗАЦИЯ ЦИФРОВОГО ПРОИЗВОДСТВА

Цель занятия: изучение процессов цифровой трансформации предприятий высокотехнологичных отраслей и овладение концептуальным представлением организации цифрового производства.

Вопросы для обсуждения:

1.Цифровая трансформация и цифровое предприятие. Ключевые системы

икомпоненты цифрового предприятия.

2.Организация цифрового производства

3.Цифровая трансформация предприятий с помощью технологий «Индустрии 4.0».

4.Перспективные технологии организации и управления производством. Основные понятия темы: цифровая трансформация, цифровизация, циф-

ровое производство, технологии «Индустрии 4.0»

Общие положения

Цифровая трансформация (digital transformation) — переход к цифро-

вому бизнесу, комплексное преобразование деятельности компании, ее бизнеспроцессов, компетенций и бизнес-моделей, максимально полное использование возможностей цифровых технологий с целью повышения конкурентоспособности, создания и наращивания стоимости в цифровой экономике.

Результатами цифровой трансформации для промышленных предприятий могут стать:

снижение операционных и транзакционных издержек; повышение управляемости и более полная визуализация данных произ-

водства; повышение производительности труда;

ускоренная разработка новой продукции и выход на новые рынки, включая зарубежные;

повышение качества взаимодействия с клиентами, поставщиками и подрядчиками;

переход на более эффективные бизнес-модели.

6

Проведение цифровой трансформации с использованием разнообразных современных технологий должно базироваться на соответствующей цифровой платформе. Под цифровой платформой понимается совокупность цифровых данных, моделей и инструментов, информационно и технологически интегрированных в единую автоматизированную систему управления целевой предметной областью, кроме того данная платформа должна организовывать взаимодействие заинтересованных субъектов между собой. На рис.2 представлены направления цифровизации промышленного предприятия.

Ускорение вывода новой продукции на рынок

Повышение безопасности и надежности производства

Увеличение гибкости производства

Повышение качества изготовлеваемых товаров

Обшее увеличение эффективности производства

Рис. 2. Направления процесса цифровизации промышленного предприятия

Полноценная трансформация предприятия в цифровое предполагает проведение работ по всем указанным направлениям.

Оцифровка – перевод данных, ранее предоставлявшихся на бумажных носителях, в цифровую форму без изменения вида и содержания данных и документов. На этом этапе не происходит никаких изменений в существующих бизнес-процессах.

Цифровизация – процесс внедрения цифровых технологий для создания цифровой копии. Цифровая копия создается для всех стадий жизненного цикла производства, от проектирования до эксплуатации и ремонта. Существующие бизнес-процессы автоматизируются и ускоряются с применением данных цифровой копии производства вместо документов, а также программного обеспечения. Цифровое производство предполагает создание цифрового двойника.

Индустрия 4.0 – технологии, которые подразумевает применение «интернета вещей» и Big Data на производстве, когда любые звенья связаны между собой с помощью Всемирной паутины, а также самостоятельно находят пути снижения затрат. «Умное оборудование» на «умных фабриках» будет самостоятельно, без участия человека выходить в сеть, передавать и получать необходимую для работы информацию.

Понятие «Индустрия 4.0» впервые было введено немецким федеральным правительством как стратегический план развития немецкой промышленности,

7

основанный на объединении в едином информационном пространстве промышленного оборудования и информационных систем, что позволит им взаимодействовать между собой и с внешней средой без участия человека. Цифры «4.0» означают, что это направление развития промышленности имеет настолько большой потенциал, что неминуемо приведет к четвертой индустриальной (промышленной) революции. Эволюция технологий и производства с первой по четвертую промышленные революции представлена на рис.3.

Рис. 3. Изменений технологий и производства с первой по четвертую промышленную революцию

Четвертый этап промышленной революции характеризуется внедрением «киберфизических систем» в заводские процессы. Предполагается, что эти системы будут объединяться в одну сеть, связываться друг с другом в режиме реального времени, самонастраиваться и учиться новым моделям поведения. Такие сети смогут выстраивать производство с меньшим количеством ошибок, взаимодействовать с производимыми товарами и при необходимости адаптироваться под новые запросы потребителей. Например, изделие в процессе выпуска сможет само определить оборудование, способное произвести его. И все это в полностью автономном режиме без участия человека. Таким образом, концепция четвертой промышленной революции базируется на четырех принципах:

функциональной совместимости человека и машины – возможности контактировать напрямую через интернет;

прозрачности информации и способности систем создавать виртуальную копию физического мира;

технической помощи машин человеку объединения больших объемов данных и выполнения ряда небезопасных

для человека задач; способности систем самостоятельно и автономно принимать решения.

8

Необходимым условием для организации на промышленном предприятии цифрового производства (Индустрия 4.0) является создание единого информационного пространства, с помощью которого все автоматизированные системы управления предприятием, а также промышленное оборудование могут оперативно и своевременно обмениваться информацией. Ключевым условием является использование системы MDC (Machine Data Collection – сбор машинных данных), которая позволяет собирать данные о работе всех производственных объектов (оборудование, рабочие места основных сотрудников, сервисные службы и т. д.) в целях управления производством.

Практическое задание

1. Кейс-стади. «КАМАЗ»: цифровое производство и эффективность биз-

неса [Электронный ресурс] URL: https://www.secuteck.ru/articles/pao-kamaz- cifrovoe-proizvodstvo-i-ehffektivnost-biznesa

Задания для анализа ситуации и освоения компетенций

выделите и оцените программу цифровой трансформации, реализованную на предприятии;

выработайте приоритеты стратегии цифровой трансформации

2. Проведите сравнение характерных особенностей традиционного и цифрового производства.

3. Цифровизацию производства называют промышленной революцией. Считаете ли вы данную точку зрения правильной? Обоснуйте ответ.

4. Опишите теоретическую базу концепции цифрового производства, используя следующую схему: теоретической базой цифрового производства являются: концепции, теории (какие?), принципы (какие?), изложенные в трудах авторов (каких?).

5. Сопоставьте уровни технологической зрелости предприятия и внедрения элементов цифровой системы управления производством (ЦСУП).

6. Раскройте содержание этапов реализации концепции «Индустрия 4.0» на промышленном предприятии.

Самостоятельная работа

Выявите и классифицируйте направления влияния цифровой трансформации бизнеса на предмет исследования по избранной теме магистерской диссертации.

9

Практическое занятие № 3 ДИАГНОСТИКА ПРОБЛЕМ ОРГАНИЗАЦИИ НАУКОЕМКИХ

ПРОИЗВОДСТВ

Цель занятия: изучение особенностей организации наукоемких производств и развитие умений диагностировать организационные проблемы, использовать принципы и методы современной концепции организации и управления наукоемким производством

Вопросы для обсуждения:

1.Технико-экономические особенности высокотехнологичного наукоемкого производства.

2.Концепция организации наукоемкого производства.

3.Система и методы организации производственного процесса на высокотехнологичном предприятии.

4.Направления развития организации наукоемких производств в современных условиях.

5.Организация мелкосерийного производства наукоемкой продукции. Кастомизированное производство.

6.Диагностика проблем организации наукоемких производств.

Основные понятия темы: организация производства, система организации производства, кастомизированное производство

Общие положения

Организация производства – объединение и обеспечении взаимодействия личных и вещественных элементов производства, установлении необходимых связей и согласованных действий участников производственного процесса, создании организационных условий для реализации экономических интересов и социальных потребностей работников на производственном предприятии.

Система организации производства представляет собой совокупность организационных форм, методов и правил, осуществление которых обеспечивает рациональное функционирование элементов производственной системы и их взаимодействие в процессе производства продукции.

Кастомизация (от англ. to customize — настраивать, изменять) – это процесс переориентации производственных процессов, трансформации и адаптации экономических преимуществ массового производства к производству продукта, ориентированного на четкую целевую группу потребителей или сегментов рынка. Идеология кастомизированного производства основана на создании и реализации продукта, полностью отвечающего требованиям, потребностям и ожиданиям конкретных потребителей, а не среднестатистических, как при массовом производстве.

Преимущества кастомизации производства в цифровой среде функционирования:

10