Научно-техническая и организационная подготовка производства

Тема 6. Научно-техническая и организационная подготовка производства

6.1. Структура цикла создания и освоения новых товаров. Жизненный цикл товара (изделия) и место в нем научно-технической подготовки производства

Одним из главных факторов успеха деятельности предприятия в условиях рынка является непрерывное обновление товаров и технологии производства, иными словами — создание, разработка, испытания в рыночных условиях, освоение производства новой продукции.

Новая продукция, создаваемая на базе новых идей, исследований и технических достижений, обеспечивает конкретный успех на рынках сбыта. Понятие цикл "НИР — производство" подразумевает тесную взаимосвязь научных исследований с их промышленным освоением. Полный комплекс работ по созданию и освоению новых товаров приведен на рис 6.1.

Место научно-технической подготовки производства в жизненном цикле товаров показано на рис. 6.2.

Рис. 6.1. Комплекс работ по созданию и освоению новых товаров

Рис. 6.2. Жизненный цикл товара и место в нем научно-технической подготовки производства

Рекомендуемые материалы

Все работы, входящие в систему подготовки производства (СПП), немыслимы без информационного обеспечения и экономической отработки. Экономическая отработка должна производиться на каждой стадии СПП. Это тем более важно, что при результатах, значительно превышающих первоначальные оценки и требующих увеличения предварительно запланированных издержек, можно отказаться от идеи создания нового товара и предотвратить убытки фирмы.

Экономическая отработка и анализ в большей степени важны на ранних стадиях создания изделия (НИОКР). Именно на этих стадиях закладываются основы экономичности и эффективности нового товара. Влияние системы подготовки производства на формирование конечного эффекта разработки, производства и эксплуатации нового товара показано на рис. 6.3.

Рис. 6.3. Влияние системы подготовки производства на формирование конечного эффекта разработки и использования нового товара

Успешная реализация такой сложной проблемы, как создание и освоение нового товара, невозможна без использования системного подхода, который основан на комплексном решении входящих в проблему работ и задач, предусматривает постановку цели, требует выявления содержания входных и выходных потоков информации, установления критериев оптимизации, прогнозирования, моделирования.

Критерии оптимизации системы создания и освоения нового товара устанавливаются в зависимости от целей и задач фирмы. Ими, в частности, могут быть:

- технический уровень изделия;
- сроки создания и освоения;
- увеличение объемов производства;
- увеличение товарной номенклатуры;
- снижение издержек при подготовке производства и в производстве;
- снижение издержек при эксплуатации изделия.

Примерная структуризация проблемы создания и освоения новых товаров показана на рис. 6.4.

Рис. 6.4. Примерная структуризация проблемы создания и освоения новых товаров

6.2. Сокращение сроков создания и освоения новых товаров. Задачи и методы

В постоянно усиливающейся нестабильности рыночных условий сроки создания и освоения новых товаров имеют чрезвычайно важное (и, как правило, решающее) значение в деятельности фирмы. Опоздание вывода нового товара на рынок по сравнению с конкурентами делает напрасными усилия и затраты на его создание и освоение, т.е. приводит к невосполнимым убыткам, иногда влекущим к банкротству.

Поэтому сокращение сроков создания и освоения новых товаров (НПП+ТНПП+ОП) является центральной задачей, которая достигается путем снижения продолжительности этапов СПП и повышения степени их параллельности. Основные задачи и методы сокращения сроков создания и освоения новых товаров приведены в табл. 6.1.

Таблица 6.1

Задачи и методы сокращения сроков создания и освоения новых товаров

6.3. Планирование создания и освоения новых товаров. Сетевое планирование и управление

Процесс создания и освоения новых товаров, как и любой другой сложный процесс, состоящий из многих стадий и этапов, выполняемых различными подразделениями фирмы должен быть тщательно скоординирован и увязан во времени.

Требования к системам планирования и управления:

- оценка существующего положения;
- прогнозирование развития событий;
- разработка вариантов решений и выбор оптимального варианта действий по подготовке производства;
- контроль выполнения работ, их координация и регулирование.

График подготовки производства как элемент системы планирования и управления и в то же время как модель цикла создания и освоения новых товаров должен отражать существенные в отношении достижения конечных целей работы (этапы, фазы и т.д.). Он должен также учитывать возможные состояния комплекса соответствующих работ, сроки их выполнения, возможные нарушения этих сроков и последствия нарушений.

Простейшие методы планирования предполагают использование моделей типа ленточных графиков (рис. 6.5).

Рис. 6.5. Укрупненный ленточный график ОКР

Линейные графики применяются и в настоящее время для относительно простых объектов планирования подготовки производства. Однако они имеют целый ряд существенных недостатков:

- не показывают взаимосвязь отдельных работ, из-за чего трудно оценить значимость каждой отдельной работы для выполнения промежуточных и конечных целей;
- не отражают динамичность разработок;
- не позволяют периодически производить корректировки графика в связи с изменением сроков выполнения работ;
- не дают четких точек совмещения и сопряжения смежных этапов;
- не позволяют применить математически обоснованный расчет выполнения планируемого комплекса работ;
- не дают возможность оптимизировать использование имеющихся ресурсов и сроки выполнения разработки в целом.

Сетевое планирование и управление

Планирование и управление комплексом работ представляет собой сложную и, как правило, противоречивую задачу.

Оценка временных и стоимостных параметров функционирования системы, осуществляемая в рамках этой задачи, может быть произведена разными методами. Среди существующих хорошо зарекомендовал себя метод сетевого планирования и управления (СПУ).

Основным плановым документом в системе СПУ является сетевой график (сетевая модель или сеть), представляющий собой информационно-динамическую модель, в которой отражаются взаимосвязи и результаты всех работ, необходимых для достижения конечной цели разработки.

Простейшая одноцелевая сетевая модель на небольшом комплексе работ показаны на рис. 6.6.

Рис. 6.6. Пример сетевого графика небольшого комплекса работ

Сетевая модель изображается в виде сетевого графика (сети), состоящего из стрелок и кружков.

Стрелками в сети изображаются отдельные работы, а кружками — события. Над стрелками указывается ожидаемое время выполнения работ.

Этапы разработки и управления ходом работ с помощью сетевого графика имеют следующую последовательность основных операций:

1) составление перечня всех действий и промежуточных результатов (событий) при выполнении комплекса работ и графическое их отражение;
2) оценка времени выполнения каждой работы, а затем расчет сетевого графика для определения срока достижения поставленной цели;
3) оптимизация рассчитанных сроков и необходимых затрат;
4) оперативное управление ходом работ путем периодического контроля и анализа получаемой информации о выполнении заданий и выработка корректирующих решений.

РАБОТА — это любые процессы (действия), приводящие к достижению определенных результатов (событий). Понятие "работа" может иметь следующие значения:

а) действительная работа — работа, требующая затрат времени и ресурсов;
б) ожидание — процесс, требующий затрат только времени (сушка, старение, релаксация и т.п.);
в) фиктивная работа, или зависимость, — изображение логической связи между работами (изображается пунктирной стрелкой, над которой не проставляется время или проставляется нуль).

СОБЫТИЯ (кроме исходного) являются результатами выполненных работ. Событие не является процессом и не имеет продолжительности. Наступление события соответствует моменту начала или окончания работ (моменту формирования определенного состояния системы).

Событие в сетевой модели может иметь следующие значения:

а) исходное событие — начало выполнения комплекса работ;
б) завершающее событие — достижение конечной цели комплекса работ;
в) промежуточное событие или просто событие — результат одной или нескольких входящих в него работ;
г) граничное событие — событие, являющееся общим для двух или нескольких первичных или частных сетей.

Событие для работ может иметь следующие значения:

1) начальное событие, за которым непосредственно следует данная работа;
2) конечное событие, которому непосредственно предшествует данная работа.

ПУТЬ — это любая последовательность работ в сети, в которой конечное событие каждой работы этой последовательности совпадает с начальным событием следующей за ней работы.

Путь (L) от исходного до завершающего события называется полным.

Путь от исходного до данного промежуточного события называется путем, предшествующим этому событию.

Путь, соединяющий какие-либо два события i и j, из которых ни одно не является исходным или завершающим, называется путем между этими событиями.

Параметры сетевой модели

К основным параметрам сетевой модели относятся:

а) критический путь;
б) резервы времени событий;
в) резервы времени путей и работ.

Критический путь — наибольший по продолжительности путь сетевого графика (L_кр.).

Изменение продолжительности любой работы, лежащей на критическом пути, соответственным образом меняет срок наступления завершающего события.

При планировании комплекса работ критический путь позволяет найти срок наступления завершающего события. В процессе управления ходом комплекса работ внимание управляющих сосредотачивается на главном направлении — на работах критического пути. Это позволяет наиболее целесообразно и оперативно контролировать ограниченное число работ, влияющих на срок разработки, а также лучше использовать имеющиеся ресурсы.

Резерв времени события — это такой промежуток времени, на который может быть отсрочено наступление этого события без нарушения сроков завершения комплекса работ в целом. Резерв времени события определяется как разность между поздним Т_пi и ранним Т_рi сроками наступления события:

.

Поздний из допустимых сроков Т_пi — это такой срок наступления события, превышение которого вызовет аналогичную задержку наступления завершающего события, то есть если событие наступило в момент Т_пi, оно попало в критическую зону и последующие за ним работы должны находиться под таким же контролем, как работы критического пути.

Ранний из возможных сроков наступления события Т_рi — это срок, необходимый для выполнения всех работ, предшествующих данному событию. Это время находится путем выбора максимального значения из продолжительности всех путей, ведущих к данному событию.

Правило определения Т_р и Т_п для любого события сети:

Т_р и Т_п совершения события определяются по максимальному из путей L_max, проходящих через данное событие, причем Т_р равно продолжительности максимального из предшествующих данному событию путей, а Т_п является разностью между продолжительностью критического пути Lкр и максимального из последующих за данным событием путей, то есть

;

,

где С_и — исходное событие;
С_з — завершающее событие.

Нулевой резерв времени событий. Для этих событий допустимый срок равен наименьшему ожидаемому. Исходное (С_и) и завершающее (С_з) события также имеют нулевой резерв времени.

Таким образом, наиболее простой и удобный способ выявления критического пути — это определение всех последовательно расположенных событий с нулевым резервом времени.

Резерв времени путей и работ

Полный резерв времени пути R(L_i) — это разница между длиной критического пути t(L_кр) и длиной рассматриваемого пути t(L_i):

R(L_i) = t(L_кр) - t(L_i).

Он показывает, насколько в сумме могут быть увеличены продолжительности всех работ, принадлежащие пути L_i, то есть предельно допустимое увеличение продолжительности этого пути. Полный резерв времени пути может быть распределен между отдельными работами, находящимися на этом пути.

Полный резерв времени работы R_nij — это максимальный период времени, на который можно увеличить продолжительность данной работы, не изменяя при этом продолжительности критического пути:

,

где t_ij — продолжительность работы;
ij — начальное и конечное событие этой работы;
T_ni и T_pi — соответственно поздний и ранний сроки свершения событий j и i.

Зависимый резерв времени работы

Поскольку резерв времени пути L_i может быть использован для увеличения цикла работ, находящихся на этом пути, можно сказать, что любая из работ пути L_i на его участке, не совпадающем с критическим путем, обладает резервом времени. Но у этого резерва есть особенность:

если мы его используем частично или целиком для увеличения цикла t(i,j) какой-либо работы (i,j), то соответственно уменьшается резерв времени у остальных работ L_i. Поэтому такой резерв времени пути, на котором она находится, называется зависимым резервом времени работы (i,j) и обозначается через .

Независимый резерв времени работы

У отдельных работ помимо зависимого резерва времени может иметься и независимый резерв времени, обозначаемый через . Он образуется в том случае, когда циклы работ (i,j) меньше, чем разность между наиболее ранним из возможных сроков свершения непосредственно следующего за данной работой события j и наиболее поздним из допустимых сроков свершения непосредственно предшествующего ей события i:

.

Свободный резерв времени работы () — это разность между ранними сроками наступления событий i и j за вычетом продолжительности работы t(i,j):

.

Свободный резерв времени работы — максимальный период времени, на который можно увеличить продолжительность или отсрочить ее начало, не изменяя при этом ранних сроков последующих работ, при условии, что начальное событие этой работы наступило в свой ранний срок.

Возможности смещения сроков начала и окончания каждой работы определяется с помощью ранних и поздних сроков наступления событий, между которыми выполняется данная работа:

- ранний срок начала работы ;
- поздний срок начала работы ;
- ранний срок окончания работы ;
- поздний срок окончания работы .

Анализ и оптимизация сетевой модели

Первоначально разработанная сетевая модель обычно не является лучшей по срокам выполнения работ и использования ресурсов. Поэтому исходная сетевая модель подвергается анализу и оптимизации по одному из ее параметров.

Анализ позволяет оценить целесообразность структуры модели, определить степень сложности выполнения каждой работы, загрузку исполнителей работ на всех этапах выполнения комплекса работ.

Относительная сложность соблюдения сроков выполнения работ на некритических путях характеризуется коэффициентом напряженности работ :

,

где — продолжительность максимального пути, проходящего через данную работу;
— продолжительность отрезка этого пути, совпадающего с критическим путем;
— продолжительность критического пути.

Чем больше коэффициент напряженности, тем сложнее выполнить работы в установленные сроки.

Используя понятие "резерва времени пути", можно определить следующим образом:

.

При этом необходимо иметь в виду, что резерв времени R(L_i) пути L_i может быть распределен между отдельными работами, находящимися на указанном пути, только в пределах зависимых резервов времени этих работ.

Величина коэффициента напряженности у разных работ в сети лежит в пределах 0£<1.

Для всех работ критического пути равен единице. Величина коэффициента напряженности помогает при установлении плановых сроков выполнения работ оценить, насколько свободно можно располагать имеющимися резервами времени. Этот коэффициент дает исполнителям работ представление о степени срочности работ и позволяет определить очередность их выполнения, если они не определяются технологическими связями работ.

Для анализа сетевой модели используется коэффициент свободы (i,j), который показывает степень свободы или независимости циклов работ, имеющих свободный резерв времени, а также показывает, во сколько раз можно увеличить длительность работы t(i, j), не влияя на сроки свершения всех событий и остальных работ сети:

.

При этом (i, j)>1 всегда. Если (i, j)£1, то это указывает на отсутствие независимого резервного времени у работы (i,j).

Оптимизация сетевых моделей по одному из ее параметров может быть осуществлена графическим или аналитическим методом. Решая задачу оптимизации сетевой модели, обычно рассчитывают минимальную продолжительность выполнения комплекса работ при ограничениях на используемые ресурсы.

Оптимизация сетевой модели, осуществляемая аналитическим методом, заключается в том, что в ее основу положена та закономерность, при которой время выполнения любой работы (t) прямо пропорционально ее объему (Q) и обратно пропорционально числу исполнителей (m), занятых на данной работе:

.

Время, необходимое для выполнения всего комплекса работ , определяется как сумма длительностей составляющих работ:

.

Однако рассчитанное таким образом общее время не будет минимальным, даже если количество исполнителей соответствует трудоемкости этапов.

Минимальное время для комплекса последовательно выполняемых работ и других разновидностей фрагментов сетевых моделей можно найти методом условно-эквивалентной трудоемкости.

Под условно-эквивалентной трудоемкостью понимают такую величину затрат труда, при которой численность исполнителей эквивалентной специальности распределяется между составляющими работами, обеспечивает наименьшее время их исполнения.

Условно-эквивалентная трудоемкость определяется по формуле:

,

где — трудоемкости предшествующей и последующей работ.

Минимальное время выполнения работ будет обеспечено при следующем распределении работающих по этапам:

, ,

где — общее количество работающих на определенных этапах.

Графический метод оптимизации сетевой модели — "время-затраты"

Метод "время-затраты" заключается в установлении оптимального соотношения между продолжительностью и стоимостью работ.

Определение затрат и ресурсов, необходимых для выполнения каждой работы, производится после разработки сетевого графика.

Таким образом, материальные и трудовые ресурсы планируются на основе общей структуры сети, созданной с помощью прогнозирования временных оценок.

Рис. 6.7. График "время-затраты"

Для построения графиков "время-затраты" (рис. 6.7) для каждой работы задаются:

- минимально возможные денежные затраты на выполнение работы (при условии выполнения работы за нормальное время );
- минимально возможное время выполнения работы при максимальных денежных затратах .

При определении первой пары оценок упор делается на максимальное сокращение затрат, а при определении второй — на максимальное сокращение времени.

Приближенно определить размеры дополнительных затрат, необходимых для сокращения срока выполнения работы, или решить обратную задачу возможно с помощью графика с аппроксимирующей прямой. Величина дополнительных денежных затрат, необходимых для выполнения работы в сокращенное время , составит

.

Для каждого вида работ рассчитывается и строится свой график, характеризующийся наклоном аппроксимирующей прямой.

Используя линейную зависимость "затраты-время" для каждого вида работ, можно вычислить коэффициент возрастания затрат на единицу времени:

.

Экономическая эффективность от внедрения СПУ определяется в первую очередь возможностями уменьшения общего цикла работ и сокращением затрат за счет более рационального использования трудовых, материальных и денежных ресурсов.

Уменьшение длительности комплекса работ обеспечивает сокращение сроков окупаемости инвестиций, более раннему выводу товара на рынок, что способствует конкурентному успеху фирмы.

6.4. Научная подготовка производства

6.4.1. Научно-исследовательские работы (НИР)

Научные исследования можно разделить на фундаментальные, поисковые и прикладные (таблица 6.2).

Таблица 6.2

Научно-исследовательские работы

Непосредственно к процессам создания новых товаров относятся прикладные НИР.

Фундаментальные и поисковые НИР обычно не входят в комплекс работ по созданию и освоению новых товаров.

Порядок проведения научно-исследовательских работ (НИР) прикладного характера регламентируется ГОСТ 15.101.-80.

Основные этапы НИР:

1) разработка технического задания (ТЗ) НИР;
2) выбор направления исследования;
3) теоретические и экспериментальные исследования;
4) обобщение и оценка результатов исследований.

Конкретный состав этапов и работ на них определяется, естественно, спецификой НИР. Примерный перечень работ на этапах НИР приведен в табл. 6.3.

Таблица 6.3

Этапы и состав работ НИР

6.4.2. Опытно-конструкторские работы (ОКР)

После завершения прикладных НИР, при условии положительных результатов экономического анализа, удовлетворяющего фирму с точки зрения ее целей, ресурсов и рыночных условий, приступают к выполнению опытно-конструкторских работ (ОКР). ОКР — важнейшее звено материализации результатов предыдущих НИР. На основе полученных результатов исследований создаются и отрабатываются новые товары.

Основные этапы ОКР (ГОСТ 15.001-73):

1. Разработка ТЗ на ОКР.
2. Техническое предложение.
3. Эскизное проектирование.
4. Техническое проектирование.
5. Разработка рабочей документации для изготовления и испытаний опытного образца.
6. Предварительные испытания опытного образца.
7. Государственные (ведомственные) испытания опытного образца.
8. Отработка документации по результатам испытаний.

Примерный перечень работ на этапах ОКР приведен в табл. 6.4.

Таблица 6.4

Примерный перечень работ на этапах ОКР

6.5. Оценка эффективности НИР и ОКР

Вероятностный характер результатов НИОКР усложняет оценку экономической эффективности и ведет к поэтапному их определению с нарастающей степенью точности. На ранних стадиях выполнения проектных работ расчеты носят прогнозный характер и включают:

- технико-экономический анализ ожидаемых результатов;
- выбор базы для сравнения и приведения вариантов к сопоставимому виду;
- расчет предпроизводственных и капитальных затрат в сфере производства и эксплуатации;
- расчет и анализ показателей экономической эффективности.

Годовой экономический эффект и экономическая эффективность при эксплуатации новых изделий.

Методы расчета годового экономического эффекта зависят от того, различается ли в сравниваемых вариантах годовая производительность изделий. При равенстве их годовых производительностей (Q_Н=Q_А) расчет годового экономического эффекта ведется на базе абсолютных величин капитальных вложений К и эксплуатационных издержек (расходов) И:

при .

Если же в новом варианте годовая производительность изделия выше, чем в аналоге , то годовой экономический эффект Эг рассчитывается на базе удельных величин затрат k, u:

при ,

где К — абсолютная величина капитальных вложений;
И — абсолютная величина эксплуатационных расходов;
k — удельные капитальные вложения;
u — удельные эксплуатационные расходы;
Е_н — норма рентабельности.

При экономической оценке нового изделия рассчитываются также срок окупаемости дополнительных капиталовложений и рентабельность инвестиций (в нашем случае — капитальных вложений) (см. разд. 4.8 темы 4).

Инвестиции (капиталовложения) делаются для того, чтобы принести прибыль большую, чем затраты на приобретение капитала предпринимателем или при вложении капитала инвестором в другой бизнес или размещение им капитала в банке под проценты. Поэтому для анализа новых проектов, связанных с необходимостью получения прибыли, часто используют нормы рентабельности, соответствующие разным видам капитальных вложений. Применение в расчетах той или иной величины нормы рентабельности полностью зависит от предпринимателя и инвестора, целей фирмы и конкретной рыночной обстановки. Однако можно рекомендовать ориентировочные значения Е_н в зависимости от упомянутых выше видов капиталовложений (табл. 6.5).

Таблица 6.5

Нормы рентабельности в зависимости от видов инвестиций

Расчетная рентабельность (бухгалтерская норма рентабельности) капитальных вложений оцениваются соотношением

, или .

Срок окупаемости рассчитывается как величина обратная расчетной рентабельности (бухгалтерской нормы рентабельности):

.

Величину нормы рентабельности Е_н можно также принять равной фактической рентабельности капиталовложений лучших проектов аналогичного направления, реальной процентной ставке на рынке капиталов или банковскому проценту. Реальная процентная ставка — это номинальная процентная ставка, выраженная в текущих ценах, но скорректированная на уровень инфляции.

Разрабатываемое изделие в эксплуатации экономически эффективно, если соблюдается неравенство .

В пределах соблюдения данного неравенства можно изменять уровень цены нового изделия в зависимости от целей, которые преследуются предпринимателями (разработчиком и изготовителем).

Если стратегией владельцев капитала является стратегия "снятия сливок", то есть извлечение максимальной прибыли в течение расчетного периода, то наиболее вероятным будет решение установить максимальную цену на новое изделие, которую только сможет выдержать рынок (продукция останется конкурентоспособной и будет успешно реализовываться на протяжении расчетного периода).

При стратегии "глубокого проникновения на рынок" (завоевании доли рынка) цены могут быть снижены до минимального уровня, при котором у производителя соблюдается неравенство .

Если в процессе эксплуатации новой разработки (нового изделия) происходит увеличение прибыли и снижение себестоимости выпускаемой продукции или работы (в организации применяющей новую разработку), годовой экономический эффект может быть рассчитан по формуле

,

где П_а — годовая прибыль при эксплуатации имевшегося на предприятии изделия-аналога (станка, прибора, и т.п.);
Q — объем производства продукции (работ);
Q_н — при эксплуатации новой разработки изделия;
Q_а — при эксплуатации разработки изделия, имевшейся на предприятии);
З_н, З_а — себестоимость выпускаемой продукции соответственно при эксплуатации нового изделия и изделия-аналога;
К — дополнительные капиталовложения на новую разработку изделия;
Е_н — норма рентабельности.

Определяя годовой экономический эффект, необходимо обеспечить сопоставимость сравниваемых вариантов нового изделия и изделия-аналога по таким показателям, как:

- объем продукции (работы), производимой с помощью нового изделия;
- качественные параметры;
- фактор времени;
- социальные факторы производства и использования продукции.

Сопоставимость по показателям объема продукции, производимой с помощью нового изделия и изделия-аналога, рассмотрены раннее.

Необходимо также учитывать, что переход от единичного к серийному и массовому производствам значительно снижает себестоимость единицы продукции за счет уменьшения удельного веса условно-постоянных издержек и повышения уровня механизации процессов.

Изделие-аналог и вновь разрабатываемое изделие должны иметь качественную сопоставимость. В зависимости от назначения и условий его эксплуатации качественными показателями сопоставимости могут быть, например, безотказность, долговечность, ремонтопригодность, потребляемая мощность, масса, габариты, точность, быстродействие, степень автоматизации и т.д.

Если изделие-аналог не обеспечивает выполнения какой-либо функции, которая имеется в новом изделии, то следует предусмотреть по нему добавочные средства, необходимые для доведения этого показателя до уровня нового изделия.

В проектируемых изделиях, показателей, которые необходимо учитывать при определении общего показателя качества, может быть несколько. Обычно определяют удельный вес важности каждого показателя в общей характеристике новой разработки. Затем они оцениваются по балльной системе (например, десятибалльной). Балльная оценка производится экспертным путем (табл. 6.6).

Интегральный показатель (коэффициент) качества (К_и) нового изделия определяют по формуле

,

где n — число параметров изделия;
a_i — весовой коэффициент важности i-го параметра;
b_iн, b_ia — значения данного параметра соответственно нового изделия и изделия-аналога, оцененные экспертами в баллах.

Расчет годового экономического эффекта при производстве новых изделий

Годовой экономический эффект при производстве (освоении) новых изделий Э_г

,

где П_ч — прибыль от реализации новых изделий после выплаты налогов и процентов за кредиты;
К — капитальные вложения.

В случае, когда новое изделие осваивается взамен изделия-аналога,

,

где — соответственно экономический эффект при производстве нового изделия и изделия-аналога.

Если капитальные вложения связаны с вводом основных фондов, при расчете годового экономического эффекта могут учитываться амортизационные отчисления (А_г), тогда

.

В этом случае годовая рентабельность капитальных вложений на освоение новых изделий оценивается соотношением

.

Критерием принятия решения по освоению в производстве новых изделий является

(или ),

где и — соответственно срок окупаемости инвестиций: расчетный и нормативный .

Показатель экономического эффекта от производства новых изделий должен быть величиной положительной, что означает превышение рентабельности инвестиций (капиталовложений) над нормативом Е_н.

При расчете при приведении доходов и затрат к одному моменту времени (t₀) нужно решить следующую задачу. Найти значение , при котором интегральный экономический эффект за расчетный период (срок экономической жизни инвестиций) Эи был бы равен нулю:

при ,

где — прибыль от реализации новых изделий t-го года;
— капиталовложения t-го года;
T — число лет жизненного цикла инвестиций;
J_q — коэффициент дисконтирования.

Подробно этот метод расчета рассматривается в курсе "Анализ хозяйственной деятельности".

Учет фактора времени при оценке экономической эффективности НИР и ОКР

При выполнении экономических расчетов на этапах НИР и ОКР необходимо учитывать, что капиталовложения, как правило, осуществляются в годы, предшествующие началу производства новых изделий у изготовителя и предшествующих началу эксплуатации этих систем. Поэтому все показатели доходов и затрат считаются приведенными к одному моменту времени — первому году расчетного периода(началу изготовления или эксплуатации новых изделий). При необходимости такое приведение делают, деля показатели данного года на коэффициент дисконтирования Jq:

,

где t — число лет между годом t, к которому относится данный показатель, и годом "0" — первым годом расчетного периода.

При экономических расчетах показателей после расчетного года их приводят к расчетному "0" году путем умножения на коэффициент дисконтирования.

Определение издержек производства изделий на этапах НИР и ОКР

На этапах НИР и ОКР еще нет данных о технологии изготовления нового изделия, его трудоемкости и материалоемкости, поэтому определение издержек производства на этих этапах представляет известные трудности. В то же время комплексный экономический анализ как в сфере производства, так и в сфере эксплуатации необходим для принятия решений о целесообразности новых разработок.

Ориентировочные расчеты издержек, в этих случаях ведутся путем установления аналогий между создаваемым изделием и ранее созданным на основе анализа его параметров, элементов и функций. Чаще всего себестоимость рассчитывается одним из следующих методов:

- по удельным показателям;
- по удельным весовым затратам;
- балльным;
- корреляционным;
- нормативной калькуляции.

Метод удельных показателей

При расчетах по этому методу полагают, что издержки меняются пропорционально изменению определяющего параметра изделия (например, потребляемой мощности, производительности, быстродействию и т.п.).

Обычно применяются такие показатели, как себестоимость единицы веса, себестоимость, приходящаяся на единицу мощности, быстродействия, себестоимость одной функции и т.п.

Удельную себестоимость выбранного параметра укрупненно определяют на базе статистических данных изделия-аналога.

Себестоимость нового изделия З_н определяется как произведение удельной себестоимости З_уд на величину основного параметра нового изделия Х_н:

.

Расчеты такого типа можно уточнить с помощью дифференцированных удельных показателей, таких как затраты на материалы З_м.уд и трудоемкость t_уд, приходящиеся на единицу основного параметра. Тогда

,

где С_т — часовая тарифная ставка рабочего сдельщика (или часовая ставка рабочего повременщика);
— коэффициенты, учитывающие соответственно цеховые, заводские и внепроизводственные расходы.

Метод удельных весовых затрат

Этот метод основан на расчете одной из статей калькуляции себестоимости нового изделия прямым способом, например затрат на основные материалы и комплектующие изделия , и определении себестоимости нового изделия, исходя из допущения, что удельный вес этой статьи в структуре себестоимости нового изделия будет равен удельному весу этой статьи в структуре себестоимости изделия-аналога :

.

Метод баллов

Метод баллов основан на оценке условными баллами основных технических и эксплуатационных характеристик изделий, например по десятибалльной системе.

Процедура балльной оценки выполняется с помощью линейных графиков (рис. 6.8) или таблиц (табл. 6.6).

Рис. 6.8 График балльной оценки параметров A и B для двух видов материалов М_с и М_d (н — новое изделие; a — изделие-аналог)

Таблица 6.6

Таблица балльной оценки параметров Х_i нового изделия (Н) и изделия-аналога (a)

Баллы, установленные по каждому параметру экспертным путем, суммируют для нового изделия и изделия-аналога отдельно.

Расчет себестоимости нового изделия З_н производят по формуле

,

где — ценностный множитель, полученный делением фактической себестоимости изделия-аналога За на сумму баллов, соответствующих его техническим характеристикам :

,

где а_i — весовой коэффициент важности i-го параметра изделий.

Метод баллов применим на ранних стадиях проектирования для ориентировочных расчетов издержек только в случае сохранения принципа пропорциональной зависимости затрат от параметров.

Метод корреляции

Метод основан на корреляционной зависимости себестоимости от каких-либо параметров изделия.

Эта зависимость может быть выражена либо в виде линейного уравнения

,

либо в виде степенной зависимости (при криволинейной форме корреляционного поля)

, при i=1, ..., n,

где З_н — себестоимость;
х_i — учитываемый параметр;
— постоянные, характеризующие степень влияния учитываемого параметра на себестоимость.

На основе статистических данных за 3—5 лет по производству изделий-аналогов можно определить тенденции изменения себестоимости и, если результаты НИР коренным образом не изменяют структуру и величину себестоимости, определить коэффициенты уравнения (методом наименьших квадратов).

Так, например, уравнения связи себестоимости З_н (для группы полупроводниковых приборов) с трудоемкостью изготовления tшт, коэффициентом выхода годных К_в.г, объемом производства Q и годом выпуска T имеет следующий вид:

.

Процесс установления корреляционных зависимостей является очень трудоемким, требует подбора большого статистического материала по изделиям-аналогам, но точность определения себестоимости затрат на ранних стадиях проектирования повышается.

Метод нормативной калькуляции

Метод нормативной калькуляции (см. тему 4, разд. 4.3) является самым точным методом определения себестоимости изделий, но отсутствие достоверных нормативных данных о фактических производственных затратах делает его невозможным на ранних стадиях проектирования.

Метод средней стоимости функциональных элементов

Метод основан на ограниченности набора функциональных элементов при изготовлении изделия и применяется в основном в приборостроении. Средняя стоимость некоторых классов функциональных элементов различается незначительно. Средние стоимости фазовых детекторов, модуляторов, триггеров УПТ и других элементов практически одинаковы для всей радиоаппаратуры. Это позволяет определить себестоимость изделия (прибора) З_п суммированием стоимостей функциональных элементов с учетом их класса:

,

где n — число различных классов в данном приборе;
N_i — число элементов одного класса;
S_i — средняя стоимость функционального элемента;
З_сб — затраты на общую компоновку и регулировку.

Значения n и N_i чаще всего известны или могут быть определены на стадии эскизного проектирования. Среднюю стоимость функционального элемента определяют делением стоимости блока одного и того же i-го класса прибора-аналога на число функциональных элементов в приборе. Затраты, связанные с общей компоновкой, наладкой и регулировкой прибора, определяются любыми известными методами определения себестоимости. Суммарная погрешность отклонения фактической себестоимости от расчетной — не более 10 %, что вполне приемлемо для экономических расчетов на ранних стадиях проектирования.

Учет изменения цен при определении себестоимости (индексация стоимости)

Для определения общего уровня увеличения затрат необходимо определить частные индексы изменения цен на отдельные составляющие и учесть долю этих затрат в общих расходах. Сводный индекс изменения себестоимости I можно определить по формуле

,

где n — число отдельных составляющих;
— удельный вес материальных, трудовых расходов и(или) расходов на реализацию продукции и др. затрат;
— индекс изменения цен на материалы, потребительских цен, средней зарплаты, цен по реализации продукции и т.п.

При определении изменения себестоимости целесообразно учитывать только основные статьи затрат, то есть те расходы, которые непосредственно связаны с обеспечением выпуска продукции.

Расчет и сопоставление капитальных вложений по новым изделиям сравниваемых вариантов

Расчет капитальных вложений потребителя приведен ранее (разд. 4.5 темы 4).

Расчет и сопоставление удельных капитальных вложений

В тех случаях, когда годовая производительность новых изделий (например, приборов) в сопоставляемых вариантах не одинакова, следует сопоставить не абсолютные, а удельные величины капитальных вложений:

,

где k — удельные капитальные вложения в новом (k_н) и прежнем (k_a) варианте;
К — абсолютная величина капитальных вложений в новом (K_н) и прежнем (K_a) вариантах;
Q — годовая производительность изделия (Q_н — нового; Q_а — аналога).

6.6. Рыночные испытания товаров (пробный маркетинг)

При успешном завершении функциональных испытаний нового товара многие фирмы производят рыночные испытания (пробный маркетинг). Проблема проведения рыночных испытаний новых товаров зависит от многих факторов, главные из которых следующие:

- цели и ресурсы фирмы;
- вид товара, предполагаемый объем выпуска и тип рынка;
- степень достоверности маркетинговой информации и исследований;
- степень уверенности фирмы в конкурентном успехе нового товара на рынке;
- политика фирмы в отношении к риску;
- оценка временной задержки полного комплекса работ по созданию и освоению нового товара.

Решение вопросов о проведении (или не проведении) рыночных испытаний, а также решения, по какой конструкторской документации (опытного образца, серийного производства) и в каком производстве (опытном или серийном) будет изготовлена опытная партия нового товара для пробного маркетинга и следует ли приостановить или продолжить работы по подготовке производства до получения результатов рыночных испытаний — зависят от конкретных условий функционирования фирмы, ее целей, ресурсов, методов работы и политики.

Цель рыночных испытаний — испытания товара в условиях реального использования, выявление мнений, замечаний потребителей и торговых работников об особенностях его использования и проблемах продаж, а также определение размеров рынка и общий прогноз сбыта, т.е. производственной программы.

Результаты рыночных испытаний и их использование

Испытания в рыночных условиях дают руководству информацию для принятия окончательного решения о целесообразности выпуска нового товара. Если фирма будет приступать к развертыванию коммерческого производства, ей предстоят большие расходы на окончание подготовки производства, затраты на капитальное имущество и освоение производства, затраты на каналы распределения и стимулирование сбыта нового товара. При этом она должна решить следующие главные вопросы — когда, где, кому и как продавать новый товар.

КОГДА. Первым принимается решение о своевременности выпуска нового товара на рынок. Если новый товар будет подрывать сбыт других подобных товаров фирмы или в его конструкцию можно внести дополнительные усовершенствования, вероятно, выпуск нового товара на рынок будет отложен.

ГДЕ. Принимается решение о реализации товара на определенных географических рынках или общенациональном или международном масштабах. При отсутствии достаточных уверенности, средств и возможностей для выхода с новым товаром на общенациональный рынок устанавливается временной график последовательного освоения рынков.

КОМУ. Выбираются наиболее выгодные рынки в группе осваиваемых и для их освоения сосредотачиваются усилия по стимулированию сбыта.

КАК. Разрабатывается план действий для последовательного вывода нового товара на рынки — план маркетинга.

Ответы на эти простые по форме, но чрезвычайно сложные по своей сути вопросы оказывают влияние на дальнейший ход подготовки производства и промышленное освоение новых товаров, так как определяют:

- производственную мощность фирмы;
- тип производства;
- производственную структуру;
- график производства по годам.

6.7. Техническая подготовка производства

6.7.1. Конструкторская подготовка серийного производства

Цель конструкторской подготовки серийного производства (КПП) — адаптировать конструкторскую документацию ОКР к условиям конкретного серийного производства предприятия-изготовителя. Как правило, конструкторская документация ОКР уже учитывает производственные технологические возможности предприятий-изготовителей, но условия опытного и серийного производства имеют существенные различия, что приводит к необходимости частичной или даже полной переработки конструкторской документации ОКР.

Рис. 6.9. Состав и содержание ЕСКД

КПП производится отделом главного конструктора серийного завода (ОГК) или серийным отделом НИЧ, СКБ, ОКБ и т.д., в соответствии с правилами Единой системы конструкторской документации (ЕСКД). Состав и содержание ЕСКД представлены на рис. 6.9.

В процессе КПП разработчики в максимально допустимых пределах должны учитывать конкретные производственные условия предприятия-изготовителя:

- унифицированные и стандартные детали и сборочные единицы, изготовляемые предприятием или предприятиями-смежниками;
- имеющиеся средства технологического оснащения и контроля;
- имеющиеся 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).

6.7.2. Технологическая подготовка производства (ТПП)

Исходные данные для технологической подготовки производства

Исходными данными для проведения ТПП являются:

1) полный комплект конструкторской документации на новое изделие;
2) максимальный годовой объем выпуска при полном освоении 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 стандартных изделий предприятию 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). 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 — себестоимостью при конкретном техническом уровне предприятия и планируемых объемах производства).

Этапы ТПП, содержание работ и исполнители приведены в табл. 6.7.

Таблица 6.7

Примерный перечень работ на этапах ТПП

Отработка изделий на технологичность

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 целесообразности выбранных материалов, рациональности и технологичности членения конструкции на сборочные единицы, блоки, агрегаты, обеспечение 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 технических процессов, унифицированной переналаживаемой оснастки и имеющегося или производимого оборудования.

Показатели технологичности конструкции

- технологическая рациональность конструктивных решений;
- преемственность конструкции.

Технологическую рациональность характеризуют:

- трудоемкость изготовления;
- удельная материалоемкость;
- коэффициент использования материалов;
- технологическая себестоимость;
- удельная энергоемкость изготовления изделия;
- удельная трудоемкость подготовки изделия к функционированию;
- коэффициент применяемости материалов;
- коэффициент применения групповых и типовых технологических процессов и др.

Преемственность конструкции характеризуют:

1) коэффициент применяемости (К_пр)

К_пр = (m - mор)/m,

где m — общее количество типоразмеров (наименований) деталей (элементов, микросхем и т.п.);
mор — количество оригинальных деталей;

2) коэффициент повторяемости (Кп)

,

где m_об — общее количество деталей;

3) коэффициент унификации (К_у)

,

где m_у — число унифицированных стандартных и заимствованных деталей, выпускаемых предприятиями отрасли;

4) коэффициент стандартизации (К_ст)

,

где m_ст — число стандартных деталей.

Коэффициенты К_пр, К_п, К_у, К_ст правильней рассчитать по отношению трудоемкостей элементов.

Выбор оптимального варианта технологического процесса

В различных вариантах технологических процессов изготовления новых изделий могут применяться различные заготовки, оборудование, технологическая оснастка и т.д., что приводит к различной трудоемкости, производительности и использованию рабочих различной квалификации.

Основными критериями для выбора оптимального технологического процесса являются себестоимость и производительность.

Для упрощения расчетов используют технологическую себестоимость, которая является частью полной себестоимости и учитывает затраты, зависящие от варианта технологического процесса:

,

где З_т — технологическая себестоимость;
— условно-переменные затраты на одну деталь (изделие);
— условно-постоянные затраты на годовую программу;
Q — годовая программа выпуска.

Содержание статей затрат, входящих в условно-постоянные и условно-переменные затраты, даны ранее (см. разд. 4.3 темы 4).

Для выбора оптимального варианта техпроцесса, т.е. для сопоставительной оценки, нет необходимости производить поэлементный расчет всех статей затрат, входящих в себестоимость, а достаточно проанализировать лишь затраты, меняющиеся при изменении технологического процесса. Вычислять и включать в себестоимость затраты, не меняющиеся при изменении варианта процесса, не имеет смысла, так как при определении абсолютной величины экономии, достигаемой при применении более выгодного варианта, одинаковые слагаемые себестоимости взаимно уничтожаются.

Сравнение вариантов технологического процесса по себестоимости производится следующим образом.

Технологическая себестоимость при варианте 1 равна

;

а при варианте 2

.

Графически варианты 1 и 2 могут быть представлены прямыми линиями (рис. 6.10).

Рис. 6.10. График сравнительной оценки двух вариантов технологического процесса

Точка пересечения этих линий А определяет критическое количество деталей Qкр, при котором оба варианта будут равноценными, то есть

или ,

откуда

.

При выпуске изделий меньше критического более экономичным будет вариант 1, а при количестве изделий больше критического — вариант 2.

Выбор наиболее экономичного варианта реализации технологического процесса из множества возможных способов изготовления продукции следует в общем случае осуществлять по минимуму приведенных затрат, которые принимаются в качестве критерия оптимальности. Однако для сопоставления вариантов технологических процессов во многих случаях достаточно ограничиться расчетом технологической себестоимости выпуска.

В последнюю входит, как было сказано ранее, лишь затраты, меняющиеся лишь при изменении вариантов.

Поэтому в дальнейшем в качестве ценовой функции используются не полные приведенные затраты, а минимум суммы

,

где — технологическая себестоимость годового выпуска по варианту изготовления;
Е_н — нормативный коэффициент эффективности;
К_i — капитальные вложения, изменяющиеся при смене варианта технологического процесса.

Рассмотрим технико-экономическую оценку возможных вариантов на примере изготовления полупроводниковых микросхем.

Типовая укрупненная последовательность технологического процесса изготовления полупроводниковых микросхем включает девять основных операций: химическая обработка, окисление, фотолитография, диффузия, разделение пластин на кристаллы, монтаж кристалла в корпус, присоединение выводов, герметизация и испытания, каждая из которых может быть осуществлена 3—7 способами.

Даже укрупненное объединение процессов по группам операций дает представление о многовариантности технологического процесса изготовления микросхем. Помимо способов реализации каждой операции в реальных условиях разработки и производства, приходится учитывать и выбирать методы изоляции компонентов схемы, метод технологии, степень интеграции прибора и решать многие другие конструктивно-технологические вопросы.

Реализация каждого способа на определенной операции вызывает различные затраты на основные материалы и комплектующие изделия М_ij, основную заработную плату L_ij, амортизационные отчисления А_ij, капитальные затраты К_ij и ведет к достижению разных уровней коэффициентов выхода годных изделий P_ij.

Перечисленные исходные данные по группам операций удобно представить в виде матрицы операционных показателей.

В связи со сложностью анализа вся совокупность операций технологического процесса разбивается на три крупные стадии, а именно: обработку сборку и испытания изделий.

Число возможных способов выполнения каждой стадии ограничим также тремя. В результате получается укрупненная матрица (i´j) показателей стадий процесса изготовления изделий, представленная в табл. 6.8.

Таблица 6.8

Матрица показателей стадий технологического процесса

Расчет сводится к тому, чтобы из заданной совокупности возможных способов выполнения стадий процесса выбрать рациональный вариант проведения всего технологического процесса, удовлетворяющий минимуму заданной целевой функции.

Поиск рационального варианта технологического процесса производится на вычислительных машинах.

6.7.3. Организационная подготовка производства (ОПП)

Функции организационной подготовки производства:

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 (разд. 6.7.2).

Этапы ОПП, содержание работ и исполнители приведены в табл. 6.9.

Таблица 6.9

Этапы ОПП и их содержание

6.7.4. Примерное распределение работ по КПП, ТПП И ОПП на различных этапах ОКР

Основной принцип планирования подготовки производства — единое планирование, что особенно реально в условиях научно-производственных организаций. Работы по КПП, ТПП и ОПП начинают вести еще на стадии ОКР и даже НИР (табл. 6.10)

Таблица 6.10

Распределение работ по КПП, ТПП и ОПП на различных этапах ОКР (примерное)

6.8. Функционально-стоимостный анализ при технико-экономической отработке конструкторских и технологических решений

Метод ФСА является видом экономического анализа, дополняющим традиционные, суть которого заключается в системном исследовании объекта (изделия, процесса, структуры), направленным на оптимизацию соотношения между потребительскими свойствами и затратами на его создание и использование. ФСА исходит из того, что в производстве любого изделия, в любой производственной, технической и хозяйственной системе имеют место излишние затраты, а значит, и резервы для совершенствования производства. Задачей анализа является изыскание резервов сокращения затрат на производство и эксплуатацию продукции на основании специфических приемов и процедур исследования. ФСА позволяет при создании новых изделий предупреждать возникновение излишних затрат, на производство новых изделий обеспечивать уровень издержек, не превышающий установленного, при применении создаваемого объекта сокращать или исключать экономически неоправданные затраты.

Таким образом, задача ФСА — поиск новых, более экономичных вариантов осуществления анализируемым объектом своих функций на всех стадиях цикла "исследование — производство". Это достигается за счет установления наилучшего соотношения между потребительной стоимостью изделия и затратами на его разработку; снижения материалоемкости, фондоемкости, энергоемкости и трудоемкости объекта, снижение себестоимости выпускаемой продукции и повышения ее качества; замены дефицитных, дорогостоящих материалов; снижение эксплуатационных и транспортных расходов; ликвидация потерь ресурсов во всех сферах хозяйственной деятельности.

Полезный эффект достигается:

- за счет сокращения затрат при одновременном повышении потребительских свойств;
- повышения качества при сохранении уровня затрат;
- уменьшения затрат при сохранении уровня качества;
- сокращения затрат при обоснованном снижении технических параметров до функционально необходимого уровня.

В отдельных случаях возможно повышение качества при экономически оправданном увеличении затрат. Обычно при анализе издержек производства и себестоимости продукции исходят из структуры затрат постатейно или поэлементно, сравнивают фактические затраты с плановыми, выявляют отклонения и анализируют их причины в зависимости от отдельных факторов. ФСА позволяет сделать следующий шаг: подвергнуть проверке само изделие, его потребительские качества и обоснованность его конструкции.

ФСА принципиально отличается от обычных "классических" способов анализа затрат производства, так как предусматривает применение функционального подхода, предполагающего выявление наиболее экономичных способов осуществления всех функций изделия. Любое изделие обладает набором потребительских качеств или функций, делающих его потребительной стоимостью. Часто оно наделяется излишними функциями, которые не нужны ни потребителю, ни изготовителю, хотя для обеспечения данных функций производятся соответствующие затраты. Выявляя ненужные функции и избавляясь от них, можно исключить и затраты, связанные с ними. И, наоборот, ориентируясь на улучшение нужных, рассчитать себестоимость каждого варианта. Определение себестоимости каждого варианта связано со значительными затруднениями, так как чаще всего в готовом виде этих данных нет. Однако на данной стадии нецелесообразно стремиться к достижению максимальной точности расчетов. Отклонения от действительной величины затрат в пределах + 10 % обычно вполне допустимы.

Итак, ФСА предполагает выполнение следующих работ:

- выбор объекта анализа;
- определение функций, выполняемых объектом и его составляющими элементами;
- выявление функциональных зон с наибольшим сосредоточением затрат;
- выделение основных, вспомогательных и ненужных функций в объекте анализа;
- разработка новых, наиболее экономичных технических решений выполнения объектом его функций в целях снижения материальных и трудовых затрат.

Выбор объекта ФСА

Существуют два пути выбора объекта исследования.

Первый путь предполагает проведение ФСА при решении острых текущих вопросов, без решения которых невозможно получение необходимых результатов, тормозится производственное и научно-техническое развитие предприятия (убыточность продукции или производств, потери от брака, наличие узких мест в различных сферах деятельности).

Второй путь предполагает решение перечисленных вопросов путем постоянного проведения ФСА и внедрения рекомендаций по освоенным в производстве изделиям или по действующим технологическим процессам, а также при конструировании новых изделий, разработке новых технологических процессов.

Методика проведения ФСА

ФСА состоит из семи последовательных этапов:

- подготовительного;
- информационного;
- аналитического;
- творческого;
- рекомендательного;
- внедрения.

Содержание работ на этапах ФСА приведены в табл. 6.1.

Таблица 6.11

Содержание работ на различных этапах ФСА

Формы ФСА

Различают три формы ФСА:

1) корректирующая, предназначенная для отработки раннее созданных конструкций;
2) творческая (используется на стадиях НИР и ОКР);
3) инверсная, служащая для систематизации расширения сфер применения уже спроектированных объектов и обеспечения выбора наиболее эффективной производительной системы.

Этапы корректирующей формы ФСА

Подготовительный — состоит из следующих подэтапов:

- выбор объекта, определение задач ФСА, составление рабочего плана проведения ФСА;
- организационное оформление решения о проведении ФСА, утверждающего рабочий план, включая сроки работ, состав исполнителей, источники покрытия затрат.

Информационный — включает следующие подэтапы:

- подготовка и сбор информации об объекте и его аналогах;
- составление структурной модели объекта;
- изучение технологии, условий изготовления, условий применения;
- определение затрат и их структуры на всех стадиях жизненного цикла.

Аналитический — включает подэтапы:

- формирование функций объекта и его элементов;
- построение функциональной модели объекта;
- оценка значимости функций экспертным путем;
- построение совмещенной модели;
- определение затрат на функции;
- построение функционально-стоимостной диаграммы;
- формулирование задач совершенствования объекта для следующих этапов ФСА.

Творческий — включает поиск идей, вариантов, решений, обеспечивающих ликвидацию вредных и бесполезных функций, совмещение полезных функций, удешевление объекта.

Исследовательский — заключается в оценке, обсуждении и отборе рациональных вариантов.

Рекомендательный — состоит из подэтапов:

- рассмотрения соответствующими службами отобранных на предыдущем этапе предложений;
- обсуждение и оформление рекомендаций по результатам ФСА, содержащих сущность технического предложения, эскизы технического решения, краткое описание технологического процесса, технико-экономические расчеты, составление плана-графика внедрения рекомендаций.

Внедрения — содержит подэтапы:

- утверждение плана-графика внедрения рекомендаций;
- разработка научно-технической и проектной документации в связи с изменением объекта, опытные работы, испытания;
- масштабная реализация результатов ФСА;
- оценка фактической экономической эффективности ФСА;
- расчет уменьшения затрат на производство и эксплуатацию объекта.

Этапы творческой формы ФСА

Информационно-подготовительный — состоит из подэтапов:

- формулирование целей и задач проектирования;
- подготовка, сбор, систематизация информации;
- построение дерева целей;
- определение требований к параметрам изделия, их значимости.

Выявление технико-экономических противоречий:

- формулирование ограничений;
- формулирование идеального конечного результата;
- определение минимальной цены.

Аналитический — содержит подэтапы:

- формулирование внешних функций;
- выбор принципа реализации главной функции;
- формулирование основных функций;
- построение укрупненной функциональной модели;
- определение значимости функций;
- установление предельно допустимых затрат на функции.

Творческий — состоит из подэтапов:

- поиск идей и решений по реализации основных функций;
- экспертная оценка идей и решений с помощью положительно-отрицательных матриц.

Формулирование вспомогательных функций:

- поиск идей по реализации вспомогательных функций;
- построение морфологических карт;
- определение состава материальных носителей функций по варианту;
- синтез технических решений;
- построение укрупненной структурной модели объекта.

Исследовательский — содержит подэтапы:

- выбор критериев оценки;
- качественная оценка степени исполнения функции по вариантам;
- укрупненная оценка производственных и эксплуатационных затрат на функции по вариантам;
- определение соотношений полученных значений затрат на функции с предельно допустимыми;
- комплексная технико-экономическая оценка вариантов;
- определение условий внедрения вариантов.

Рекомендательный — содержит следующие подэтапы:

- обсуждение и окончательный выбор варианта построения изделия;
- оформление рекомендаций по дальнейшей функционально-стоимостной отработке изделия.

Инверсная форма ФСА

Этапы этой формы ФСА включают:

- подготовительно-информационные работы;
- функциональное описание объекта;
- функциональное описание системы потребителей;
- упорядочение комплекса функций и составление обобщенного функционального объекта-системы;
- оценку и выбор наилучших вариантов использования объекта.

Содержанием этапов является постановка задачи и сбор информации по совокупности объектов унификации, выделение системы параметров и основных функций, построение модели ФСА, определение функционального набора для унифицированной структуры объекта, определение функционально необходимых затрат, выбор оптимального варианта конструктивно-технологического исполнения унифицированного объекта.

Выполнение ФСА в рамках описанной программы предусматривает использование экспертных методов оценки технических решений, выполнение расчета затрат на функции, применение методов активации творческого мышления на творческом этапе ФСА. Кроме того, ФСА использует ряд методических положений, преимущественно характерных для этого метода рационализации объектов (принципы классификации и формулирования функций, построение специфических моделей и диаграммы ФСА и т.п.).

Функции объекта и их классификация

ФСА имеет функциональные отличия от обычных способов снижения производственных и эксплуатационных затрат, так как предусматривает функциональный подход.

Сущность его — рассмотрение объекта не в его конкретной форме, а как совокупность функций, которые она должна выполнять. Каждая из них анализируется с позиции возможных принципов и способов исполнения с помощью совокупности специальных приемов.

Функциональный подход помогает пониманию цели и способов совершенствования системы. Теоретической базой функционального подхода служат принципы функциональной организации систем, в том числе технических, которые позволяют вскрыть истоки организованности объектов и их жизнеспособность.

Под функциональной организованностью понимается комплексная характеристика объекта, отражающая степень его совершенства с точки зрения удовлетворения четырех основных принципов: актуализации функций, их сосредоточения, совместимости и гибкости.

Функция в широком понимании — это деятельность, обязанность, работа, назначение, роль. В ФСА под функцией понимают внешнее проявление свойств какого-либо объекта в данной системе отношений. Другими словами, функции есть способность данной системы к удовлетворению определенных требований системы внешнего порядка.

Классификация функций.

В области проявления функции делятся:

- на внешние (общеобъектные);
- внутренние (внутриобъектные) (рис. 6.11).

Рис. 6.11. Классификация функций объекта

Внешние функции характеризуют основное назначение объекта, проявляются вне объекта и отражают его взаимосвязь со сферой применения. При определении внешних функций внутреннее строение объекта игнорируется, он рассматривается как "Черный ящик" со своими входами и выходами.

Например: автомобиль — перевозит грузы; часы — показывают время и т.п.

Формирование внешней функции никак не предполагает конкретную конструкцию изделия, системы. По роли в удовлетворении требованиям системы более высокого порядка внешние функции делятся на главные и второстепенные.

Главные функции определяют назначение, сущность и смысл существования объекта, системы в целом.

Второстепенные функции отражают действия и взаимосвязи внутри объекта, системы.

Функциональная модель (ФМ) (рис. 6.12) — это описание объекта на языке выполняемых функций и их взаимосвязей, представляемое графом или матрицей связей. При этом на верхнем (первом) уровне располагают главные и второстепенные функции, на третьем и последующих — вспомогательные функции объекта и их составляющие.

Рис. 6.12. Функциональная модель магнитофона (фрагмент)

Функционально-структурная модель (совмещенная модель) — это графическое или матричное изображение объекта, полученное путем наложения структурной модели на функциональную (см. табл. 6.12 и рис. 6.13).

Таблица 6.12

Функционально-структурная (совмещенная) модель объекта в виде матрицы

Примечание. На пересечении строк и столбцов
указано распределение затрат по функциям.

Рис. 6.13. Функционально-структурная модель в виде графа

Структурная модель (СМ) объекта — условное изображение (как правило, в виде графа), отражающее состав и соподчиненность его материальных элементов (носителей функций).

Анализ функционально-структурных (совмещенных) моделей

Совмещенная модель служит для определения затрат на функции в сопоставлении их значимости. На первом этапе анализа объекта совмещенная модель позволяет сделать некоторые выводы о степени рациональности конструкции (см. фрагменты графов рис. 6.14—6.17), отражающих варианты совмещенных моделей.

Рис. 6.14. Фрагмент совмещенной модели (невыполняемая функция Ф122)

Рис. 6.15. Фрагмент совмещенной модели (лишний элемент Э6)

Рис. 6.16. Фрагмент совмещенной модели (дублирование выполняемой функции Ф122)

Рис. 6.17. Фрагмент совмещенной модели (один из элементов системы Э4 несет значительную нагрузку)

Дальнейший более глубокий анализ осуществляется на основе функционально-стоимостной диаграммы (рис. 6.18).

Рис. 6.18. Функционально-стоимостная диаграмма

Функционально-стоимостная диаграмма представляет собой совмещенную диаграмму значимости функций с точки зрения целей системы более высокого порядка и структуры затрат на объект, построенный по функциям.

Диаграмма строится в едином масштабе: значимость функций в долях единицы, доля функций в затратах — также в долях единицы.

Построенная таким образом диаграмма позволяет даже визуально обнаружить функции, доля которых в затратах превосходят их значимость. Такие функции представляют собой зоны диспропорций, так как их относительная стоимость больше их относительной значимости. Эти зоны подвергаются анализу в первую очередь.

Для определения относительной значимости (а иногда и относительной стоимости) применяются методы экспертных оценок.

Расчет затрат на реализацию функций в ФСА

Нахождение излишних затрат на объект (изделие) и их устранение за счет приведения в соответствие с потребительной стоимостью, воплощенной в функциях изделия, составляет сущность ФСА.

Для решения этой задачи затраты на объект должны быть рассчитаны применительно к каждой из его функций.

Этот расчет выполняется на различных этапах ФСА:

- при построении функционально-стоимостной диаграммы (с целью выявления зон диспропорции по фактическому соотношению затрат) ;
- при расчете функционально-необходимых затрат.

Расчет затрат на функцию может осуществляться в широком диапазоне — от прямых производственных затрат при создании объекта до совокупных затрат общества на создание объекта и его использование. Степень охвата затрат зависит от того, в какой степени ФСА повлияет на их различные составляющие.

Затраты на функцию определяются как сумма затрат на материальные носители, обеспечивающие реализацию этой функции. Расчет фактических затрат ведется на основе иерархии функций, сверху вниз:

; ; ;

где З_гл — затраты на реализацию главной функции;
З_оснi — затраты на реализацию i-й основной функции, обеспечивающую реализацию главной функции;
k — количество основных функций;
m — количество вспомогательных функций;
З_вспij — затраты на j-ю вспомогательную функцию, обеспечивающую реализацию i-й основной функции.

,

где — операционные затраты на материалы для j-й функции;
— операционные затраты на зарплату производственных рабочих;
— сумма расходов на содержание и эксплуатацию оборудования на данную j-ю функцию;
n — количество операций технологического процесса по материализации функции.

,

где Ц_f — цена единицы f-го материала;
— норма расхода f-го вида на i-й операции техпроцесса, обеспечивающего материализацию j-й функции;
F — количество видов материалов, используемых для реализации функции.

,

где C — часовая тарифная ставка дня -й операции;
— штучное время на -й операции;
k_q — процент доплат и дополнительной зарплаты от прямой зарплаты;
k_стр — процент отчислений на социальные нужды от полной зарплаты.

= Зм.ч ,

где З_м.ч — себестоимость машино-часа работы базового оборудования;
K_м.q — машино-коэффициент для оборудования, используемого на операции;
t_мqj — это норма машинного времени на q-й операции;
h — количество операций.

Более подробный расчет с учетом остальных статей производственных затрат осуществляется, если в результате ФСА в них возникают существенные изменения.

Если один или группа материальных носителей полностью работают на реализацию определенной функции, то производственные затраты на эту функцию определяются как сумма себестоимостей ее носителей (детали, сборочные единицы и т.д.). Эти затраты можно назвать автономными, т.е. такими затратами на устройство (совокупность деталей), которое может выполнять только данную функцию, не участвуя в выполнении других функций.

Следует заметить, что алгебраическая сумма автономных затрат по подфункциям не всегда дает истинное значение затрат на функцию более высокого порядка (теорию систем: свойство системы не является простой суммой свойств, входящих в нее элементов).

В связи с этим вводится понятие приростных затрат на функцию. Под приростными понимается такое изменение затрат на объект, которое вызывается прибавлением или удалением этой функции.

Обычно в качестве ведущих выделяются автономные затраты по наиболее дорогим функциям, а затраты по остальным функциям находят в виде приростных:

,

где З_об — себестоимость объекта;
З_ав — автономные затраты по ведущей функции;
З_прi — приростные затраты на i-ю функцию;
r — количество функций объекта.

6.9. Характер изменения технико-экономических показателей новых изделий на стадии освоения

Начальный этап освоения выпуска новых изделий характеризуется повышенными издержками. Причину этого можно объяснить следующими факторами:

- небольшой объем выпуска изделий, на который распределяется условно-постоянные расходы, связанные с освоением;
- повышенной трудоемкостью и станкоемкостью изготовления (из-за постепенности отладки оборудования; неполной оснащенностью техпроцессов специальным оборудованием и оснасткой; недостаточной опытностью рабочих и ИТР);
- большим количеством переналадок (например, прессового оборудования);
- повышенным браком;
- затратами на обучение персонала;
- доплатами до среднего уровня зарплаты в период освоения и др.

По мере наращивания объема выпуска новых изделий происходит и снижение издержек. Возможные пути повышения эффективности производства на стадии освоения приведены на рис. 6.19.

Рис. 6.19. Основные направления получения экономического эффекта в процессе освоения новых изделий

Минимизация потерь тесно связана с характеристикой наращивания выпуска, которая в свою очередь зависит от снижения трудоемкости изделия в процессе освоения.

Для каждого конкретного предприятия, которое характеризуется выпуском определенного вида изделий, уровнем технологии, организацией и т.д., можно установить корреляционную зависимость между суммарным объемом выпуска и его трудоемкостью на основе статистических данных освоения производства раннее выпускаемых изделий. Аналогичную зависимость можно установить и для суммарного объема выпуска и себестоимости:

; ,

где З_i — себестоимость (или трудоемкость Q_i-го (или X_i-го) изделия с момента начала выпуска);
З₁ и a — себестоимость или трудоемкость изготовления первого изделия, с которого считается начало освоения;
Q_i и x — порядковый номер изделия с начала выпуска;
b — показатель степени, характеризующий крутизну кривой освоения (0,05—0,75) данного конкретного предприятия.

Для удобства используют систему прямоугольных координат с логарифмическими шкалами. Тогда функция снижения себестоимости (трудоемкости) представляет прямую линию, тангенс наклона которой соответствует показателю степени "-b", так как

log y=log a - b log x.

При увеличении выпуска в определенное число раз себестоимость (трудоемкость) осваиваемого изделия будет изменятся тоже в определенное число раз. Принято определять величиной коэффициента освоения (Кос) то снижение себестоимости, которым будет характеризоваться каждое удвоение выпуска.

Показатель степени "b" и коэффициент освоения Кос связаны между собой зависимостью:

b=log K_oc/log 2.

Например, коэффициенту освоения К_ос = 0,7 будет соответствовать b @ 0,546; К_ос = 0,8-b @ 0,322; К_ос = 0,9-b @ 0,152 и т.д. Практика показывает, что для приборостроительных предприятий К_ос лежит в пределах 0,7¸0,9, а наиболее часто встречающийся равен 0,8.

Так, например, З₁₀=1000 тыс. руб., начало освоения считается с десятого изделия при К_ос=0,8, то

З₂₀=800 тыс. руб.; З₄₀=640 тыс. руб.; З₈₀=512 тыс. руб..

Люди также интересуются этой лекцией: Понятие о профессиограмме и психограмме.

Величины К_ос и показателя b зависят от факторов:

- технических (конструктивных, тщательность испытаний и др.);
- технологических;
- материально-технических;
- организационных;
- субъективных.

Момент конца освоения характеризуется конечными показателями X_E или (или Q_E) и Y_E (З_E). Зная конечные достигнутые значения величины себестоимости и величину "b" или К_ос, можно построить кривую освоения.

На рис. 6.20 приведены кривые освоения, соответствующие коэффициентам К_ос=0,9, К_ос=0,8, К_ос=0,7 для условно-переменных издержек. Чем меньше К_ос (и соответственно больше показатель b), тем большие потери несет потом предприятие на этапе освоения.

Рис. 6.20. Варианты изменения условно-переменных издержек на стадии освоения