Другие частные эмпирические коэффициенты приведения по
сложности, точности (Кi,j=,3… ), как правило, менее значимы в сравнении названными выше множителями.
Влияние коэффициентов приведения в условиях объединения в группу близких по конструктивно-технологическим признакам изделий примерно близкой точности, сложности на результаты расчетов различно. Так, значения варьирования коэффициента серийности, как показывает анализ фактических данных, полученных по станкостроительным заводам, не столь существенно, чем изменение коэффициента приведения по массе изделий группы.
***
Справочные данные. Этот факт позволяет рекомендовать более простой – укрупненный метод расчета приведенной программы для конструктивно и технологически подобных изделий группы или одного типа изделий без учета коэффициентов приведения. Тем самым резко сокращается объем вычислительных работ при разработке ведомостей производственной программы для структурных подразделений предприятий серийного типа производства.
Для того чтобы исключить влияние коэффициента приведения по массе из ряда изделий группы или типа выбирают изделие-представитель с параметром массы, близким к расчетному значению:
m
∑ Ni
× M i
M
=
i=1
расч
m
(17.6)
∑ Ni
i=1
где Mi – масса i-го изделия.
В этом случае приведенная программа для изделия-представителя, которое выбрано по установленному выше условию, будет примерно равна:
m
N пр = ∑ Ni
(17.7)
i=1
Из формулы видно, что коэффициенты приведения в данном случае отсутствуют, что существенно упрощает вычисления. Точность определения приведенной программы в названном случае можно оценить по величине относительной погрешности Р0,%.
Анализ, выполненный для изделий топливной аппаратуры позволяет утверждать, что при выборе изделия-представителя по расчетной массе (17.6)
529
Раздел V. ИННОВАЦИОННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
относительное отклонение полученных значений приведенных программ находится в пределах допустимой точности последующих расчетов потребности в оборудовании (в данном случае Р0=13%). Метод расчета условной программы простым суммированием (Σ Ni) без учета условия выбора изделия-представителя из центра масс дает значительно большие погрешности расхождения с величиной приведенной программы.
***
Анализ новизны, конкурентоспособности, технического уровня и качества конструкции изделия, ее технологичности, структурный анализ и оценка производственной программы позволяют перейти к следующим стадиям работ – анализу производства (функция 3.2.00 на рис. 17.3), проектированию технологических процессов, средств технологического оснащения, разработке проектов технического перевооружения производства. Об основном содержании этих работ уже было сказано в разделе IV.
17.3. Внезаводские системы технологической подготовки производства
В данном разделе издания системотехника использована в приложении к разработке «внезаводской» научно-технологической подготовки машиностроительного производства, которые также как и НИОКР являются ядром работ по конструкторско-технологическому обеспечению конкурентоспособности продукции и производства в процессе инновационной деятельности.
Развитие систем технической подготовки производства средствами инновационной деятельности можно определить как целенаправленный процесс изменения во времени структуры и функций систем, а также других атрибутов таких комплексов (параметров, элементного состава, свойств, связей, конструкций, технологий, ресурсов).
Система научно-технологической подготовки производства в подготовке производства – это совокупность взаимосвязанных процессов инновационной деятельности, которые обеспечивают технологическую готовность предприятия к выпуску в установленных объемах изделий заданного уровня качества в заданные сроки при наименьших затратах. Технологическая готовность предполагает наличие на предприятии не только полных
530
комплектов техдокументации, в том числе инновационных проектов, реализующих продуктовые и технологические инновации, но также:
−новых технологий и средств технологического оснащения, в том числе нового технологического оборудования, средств автоматизации, средств технического контроля, технологической оснастки;
−введенных в действие в ходе реализации проектов технической реконструкции или технического перевооружения производства производственных мощностей;
−разработанных управляющих программ к мехатронному
оборудованию и другому оборудованию с ЧПУ и т.д.
Главной движущей силой замены традиционных систем технологической подготовки производства на новые системы инновационной подготовки производства, в том числе внезаводской научно-технологической подготовки производства, являются требования маркетинга (стратегического, технологического, инновационного), которые поясняют рис.17.5 и рис.17.6.
Рис.17.5. Динамика изменения объемов выпуска – V(t) в соотношении со спросом – Z(t) и критической программой выпуска продукции – Vкр(t)
531
Раздел V. ИННОВАЦИОННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Рис. 17.6. Диаграмма4 сокращения сроков подготовки производства новой техники, лет
Из рис. 17.5. видно, что в случае запаздывания инновационного менеджмента со сменой неконкурентоспособной продукции или задержкой расширения объемов выпуска конкурентоспособных изделий предприятие может попасть в «зону банкротства». Для профилактики попадания производства (предприятия) в «зону банкротства» необходимо обеспечить быструю и эффективную разработку и постановку на производство новых конкурентоспособных изделий вместо старой неконкурентоспособной продукции (рис.17.6).
Для решения этой задачи рекомендуется использовать систему внезаводской инновационной подготовки производства, центральными разделами которой являются не только системы НИОКР, но и научно-технологической подготовки производства (НТПП).
Выполнение комплексов работ по НТПП делят на перспективную или внезаводскую НТПП, срок которой, как правило, более года, и/или если эти работы выполняют специальные организации инновационной инфраструктуры (государства, региона, отрасли). Они в плане перспективной НТПП (например, внезаводской НТПП для предприятий оборонно-промышленного комплекса, рис.17.7) осуществляют:
− выбор принципиальной инновационной технологии5,
4 Дитер И. Г. Шнайдер. Технологический маркетинг. – М.: Янус-К, 2003. 478 с.
532
−разработку единой технологии нового изделия в рамках Гражданского кодекса РФ (часть 4);
−технологическое обеспечение конкурентоспособности нового изделия;
−отработку конструкции нового изделия на технологичность;
−технологический форсайт;
−технологический аудит;
−трансферт технологий и другие работы (рис.17.8, рис.17.9).
Рис.17.7. Концептуальная модель управления предприятиями ОПК
5 например, для самолетов новых поколений – это могут быть концепции STEALTH TECHNOLOGY (stealth – скрытность) – технология производства военных самолетов, обеспечивающая пониженную радиолокационную, инфракрасную, оптическую и акустическую заметность летательных аппаратов или STOVL (Short Take-Off Vertical Landing) – в этом случае самолет сможет взлетать вертикально или с укороченной взлетно-посадочной полосы, а садиться вертикально;
533
Раздел V. ИННОВАЦИОННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Рис.17.8. Блок-схема управления6 техническим развитием предприятий ОПК: НТПП - научно-технологическая подготовка производства; Предприятия ТПП – предприятия технологической подготовки производства (инструментальные, по производству специального оборудования, специальных средств технологического оснащения, например, промышленных роботов, элементной базы модульных, агрегатных станков и гибких производственных систем и т.д.; ОППР – опытное производство; ГНПП – государственные научно-производственные предприятия;
ГУП – государственные унитарные предприятия; ОКР – опытно-конструкторские работы; НИР – научно-исследовательские работы.
6 Селиванов С. Г., Паньшина О. Ю. Разработка системы научно-технологической подготовки машиностроительного производства в условиях смены технологических укладов // Вестник УГАТУ. 2008. Т.10, №1(26). С.131–142.
534
Так же как и в НИОКР, основой разработки систем НТПП является SADT-модель7,которая является иерархически организованной совокупностью диаграмм.
Диаграммы состоят из блоков, каждый из которых может быть детализирован на другой диаграмме. Каждый блок может рассматриваться как отдельный строго определенный объект.
Разделение такого объекта на его структурные части (блоки и дуги, составляющие диаграмму) называется декомпозицией. Декомпозиция формирует границы новой диаграммы, называемой диаграммой потомком, которая описывает все то, что связано с этим блоком и его дугами и не описывает ничего вне этой границы.
Декомпозируемый блок называется родительским блоком, а содержащая его диаграмма – родительской диаграммой. При построении диаграммы следующего уровня, дуги, касающиеся декомпозируемого блока, используются в качестве источников и приемников для дуг, которые создаются на новой диаграмме.
После завершения построения блоков диаграммы ее внешние дуги стыкуются с родительской диаграммой для обеспечения согласованности.
Функциональное моделирование процессов НТПП с помощью IDEF позволяет:
−определить цели и задачи НТПП на всех иерархических уровнях проектирования (разработок);
−определить функциональную структуру системы НТПП, ее подсистем и информационную структуру, т.е. логические модели и базы данных;
−выполнить моделирование и оптимизацию высоких и
критических технологий в НТПП.
Системы IDЕF0 для функционального моделирования НТПП применяют в связи с тем, что из-за высокой сложности систем технологической подготовки производства в условиях инновационной деятельности и разработки инновационных проектов (продуктовых и технологических инноваций) ни один руководитель технологической службы уже не в состоянии без АСТПП удержать все «нити управления» процессом инновационной подготовки производства. В связи со сказанным главная ценность IDЕF0 заключается в разработке наглядной графической модели системы
7 Structured Analysis Design Technique
535
Раздел V. ИННОВАЦИОННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
НТПП для календарного планирования работ и разработки PDM- технологий. Каждую из функций НТПП IDЕF0 может разделить на:
−типовые задачи (в АСТПП их более 500),
−каждая задача может быть разделена на процедуры.
Для каждой типовой задачи или процедуры могут быть разработаны:
−типовые методы решения задач, в том числе с использованием методов компьютерного и/или математического моделирования и оптимизации;
−электронные базы данных для решения проектно-техно- логических задач, в том числе нормы технологического проектирования (нормативы режимов обработки, нормы времени, нормы расхода материалов, нормы запасов оснастки, нормы разработки проектов технического перевооружения или технической реконструкции цехов, каталоги нового оборудования);
−стандартные или типовые документы, которые входят в
комплекты технологических документов и предопределяют технологический документооборот в АСТПП.
***
Пример определения задач трансферта высоких и критических технологий в НТПП. Проиллюстрируем сказанное на примере решения в рамках инновационной подготовки производства и перспективной НТПП задачи трансферта высоких и критических технологий (рис. 17.9).
Для формирования системы управления инновационной деятельностью в рамках автоматизированной системы технологической подготовки производства (АСТПП), в данном случае проблемно-ориентированной на инновационную деятельность подсистемы8 научно-технологической подготовки производства (рис.17.9), необходимо в первую очередь определить основные функции АСТПП и выделить организации инфраструктуры, обеспечивающие организацию инновационной деятельности по названным функциям:
8 Селиванов С. Г., Кузнецова К. С. Экспертно-логический метод оптимизации предварительных проектов технологической документации // Вестник УГАТУ . 2012. Том 16
№1 (47).
536
Рис. 17.9. Блок-схема функций НТПП в системе инновационной подготовки производства в машиностроении
(на примере ОПК и авиационной промышленности)
537
Раздел V. ИННОВАЦИОННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
−уровень учреждений (организаций) инновационной инфраструктуры, к
которым относятся: технопарки, бизнес-инкубаторы, инновационные
центры, проектные институты (в т.ч. ОКБ, ГНПП, НИИ, ГИПРО… и другие организации), предприятия инструментальной и технологической подготовки производства;
−уровень специализированных организаций поддержки и обслуживания предприятий, выполняющих такие функции, как информационное обеспечение, экспертиза проектов, финансово-экономическое обеспечение, сертификация наукоемкой продукции, патентование и лицензирование, подготовка и переподготовка кадров, лизинг, консалтинг, специальное обслуживание (технологический маркетинг, технологический форсайт, технологический аудит, трансферт инновационных технологий и т.п.).
Таким образом, разработанную блок-схему функций инновациионной
подготовки машиностроительного производства можно использовать для разработки методов управления, в данном случае для управления проектами создания и внедрения различных высоких и критических технологий.
Трансферт технологий представляет собой передачу научно-технических знаний и опыта для оказания научно-технических услуг, применения технологических процессов, для создания и выпуска новой продукции.
На рис.17.10 представлена функциональная диаграмма IDEF0 для разработки методов трансферта технологий.
По результатам обзора и анализа иностранных патентных документов по высоким и критическим технологиям была создана электронная база данных высоких и критических узловых технологий для оптимизации проектнотехнологических решений по трансферту технологий.
