Управление работами на стадиях жизненного цикла изделия. После формирования портфеля инновационных тем необходимо приступить к разработке новой продукции с учетом жизненного цикла изделия. Цикл состоит из ряда стадий, на которых идея трансформируются в новую технику, способную удовлетворить требования потребителей.
Начальной стадией жизненного цикла являются научно-исследовательские работы (НИР), которые проводятся по единому техническому заданию (ТЗ). Научно-исследовательская работа состоит из следующих этапов:
разработка ТЗ НИР;
выбор направлений исследований;
теоретические и экспериментальные исследования;
обобщение и оценка научных и практических результатов;
Техническое задание определяет цель, содержание, порядок выполнения работ и способ реализации результатов исследований и является обязательным документом для начала НИР. Этот документ согласовывается с руководством корпорации. Результаты исследования обсуждаются руководством КИЦ на совещании, на котором рассматривается соответствие выполненных работ ТЗ НИР, обоснованность выводов и рекомендаций и выносится решение о продолжении работы на следующих стадиях жизненного цикла.
Второй стадией жизненного цикла являются опытно-конструкторские работы (ОКР). На этой стадии разрабатывается конструкторская документация: техническое предложение, эскизный проект, технический проект, рабочая конструкторская документация. ОКР проводятся также для создания технологического оборудования, нужного для изготовления опытных образцов и партий изделий.
Разработка изделия завершается после устранения недоработок по замечаниям приемочной комиссии и утверждения акта приемки опытного образца или партии. В состав приемочной комиссии могут входить все заинтересованные лица, в том числе представители КИЦ.
Следующими стадиями жизненного цикла является подготовка производства (ПП) и выход на мощность (ВМ), то есть постановка продукции на производство. Эти стадии включают мероприятия по организации производства нового или освоенного другими технологическими цепочками изделия.
Выход на мощность произойдет после завершения работ по подготовке производства:
пуск и проверка технологического оборудования;
запуск в производство установочной серии;
проведение квалификационных испытаний изделий установочной серии;
доработка и корректировка технологической и другой документации.
Установочная серия или первая промышленная партия изделий изготавливается для проверки способности данной технологической цепочки обеспечить промышленный выпуск продукции в соответствии с требованиями научно-технической документации (НТД) и потребителей. Образцы установочной партии, прошедшие приемо-сдаточные и квалификационные испытания, могут быть представлены на рынке новшеств (проведение рекламной кампании, демонстрация на выставках, торговых центрах и т. п.).
Все рассмотренные стадии жизненного цикла (НИР, ОКР, ПП и ВМ) носят название предпроизводственных. Здесь формируется изделие, его качество; закладывается технический уровень изделия, его прогрессивность.
Следующей стадией жизненного цикла является производство созданного изделия в соответствии со сформированным портфелем заказов.
Завершающей стадией жизненного цикла является эксплуатация (для изделий длительного пользования) или потребление (для сырья, топлива и т. п.) заказчиком или потребителем, использующим данную продукцию по назначению или как комплектующие изделия при производстве другой продукции.
Взаимоотношения между потребителем и производителем продукции определяется договором на поставку. Важно обеспечить систематическое обновление продукции за счет выпуска новых изделий и снятия с производства устаревших.
Продолжительность жизненного цикла в каждый конкретный период научно-технического прогресса определяется физическим и моральным сроком старения техники независимо от сроков выполнения и организации работ по стадиям жизненного цикла и внутри них по этапам. Решающее влияние на создание новшества оказывает уровень научного обеспечения. Именно на этапе научных исследований закладывается потенциал нововведения, который материализуется через проектно-конструкторские разработки и производство.
При использовании автоматизированных систем научных исследований и проектирования открываются дополнительные возможности:
полностью используются прогрессивные правила и принципы, заложенные в память компьютера;
сокращается время работ;
часть проектной информации может передаваться прямо в экспериментальное производство без промежуточной расшифровки;
становится возможным обрабатывать варианты конструкций изделий и технологии изготовления с помощью компьютеров;
проводить испытания изделий и их элементов на работоспособность, собираемость, безотказность, ремонтопригодность, контролируемость, технологичность без затрат материалов, энергии, станочного и рабочего времени.
Также перспективным является применение искусственного интеллекта, так как это позволит осуществлять глубокий анализ возможных вариантов и производить компоновку сложных конструкций. Одним из методов совершенствования машин на всех стадиях жизненного цикла является функционально-стоимостный анализ.
Управление процессом подготовки производства новой техники. Подготовка производства к выпуску новой техники носит комплексный характер. Подготовка производства делится на внутреннюю и внешнюю. Внутренняя подготовка проводится непосредственно на предприятии. Внешнюю подготовку осуществляют проектные и научно-исследовательские институты, конструкторских бюро и другие организации.
Создание новых конструкций базируется на результатах анализа спроса на новую технику, в которых сформулированы требования потребителей к техническим параметрам изделия, их экономичности. Разработка конструкции изделия состоит из следующих этапов:
выполнение необходимых расчетов;
экспериментальные работы;
проектирование, конструирование;
изготовление опытных образцов;
корректировка конструкторской документации по результатам сдачи приемочной комиссии опытного образца (партии), установочной серии, головной (контрольной) серии.
После этого разрабатывается технология производства:
создание документации на технологические процессы;
проектирование и изготовление специального технологического оборудования и оснастки.
Следующим этапом является постановка новой техники на производство:
поставка;
монтаж;
наладка средств технического оснащения производства;
приемочные испытания серийной и массовой продукции.
Каждая стадия подготовки состоит из следующих работ:
научно-исследовательские (теоретические и экспериментальные);
расчетные, проектные, экономические.
Перечисленные работы могут выполняться как на конкретных стадиях, так и повторяться на нескольких стадиях, отличаясь содержанием. Так, экономические расчеты необходимы на всех стадиях, они выполняются с различной степенью детализации и уточняются.
Порядок разработки и утверждения технических заданий, испытаний опытных образцов, проведения приемочных испытаний серийной и массовой продукции; функции заказчиков, разработчиков, изготовителей и потребителей новой техники регламентируются соответствующими стандартами и методическими материалами. Структура органов подготовки производства определяется такими факторами, как новизна, сложность, тип производства, частота обновления продукции.
Конструкторская подготовка производства включает процессы формирования комплекса инженерно-технических решений по объектам производства, обеспечивающих готовность производства к оперативному освоению и стабильному выпуску новых изделий.
Конструкторская подготовка производства состоит из следующих этапов:
инженерного прогнозирования;
параметрической оптимизации объектов производства;
опытно-конструкторских работ с использованием ФСА;
обеспечения производственной, эксплуатационной технологичности конструкции изделия.
Инженерное прогнозирование осуществляется в контакте с КИЦ и преследует цель выявить, какие новшества могут появиться в течение прогнозируемого периода. На этой стадии определяются сроки и порядок промышленного освоения новых изделий; темпы обновления и масштабы распространения новых технических решений, материалов, технологий. Устанавливаются возможные ограничения развития объектов (ресурсные, технические, социальные, экономические, экологические).
Параметрическая оптимизация связана с обеспечением оптимальных параметров и типоразмеров, объема выпускаемой продукции. В процессе опытно-конструкторских работ материализуются идеи конструктора в опытных образцах, которые будут доведены до промышленного производства.
Обеспечение технологичности конструкции необходимо для достижения требуемого качества производимой продукции. Отработка конструкции на технологичность осуществляется разработчиками конструкторской и технологической документации, предприятием-изготовителем и заказчиком.
Для оценки технологичности конструкции применяются следующие показатели:
трудоемкость изготовления изделия, которая измеряется в нормо-часах;
удельная материалоемкость изделия, определяемая как отношение расхода материала на одно изделие к величине полезного эффекта.
Эти показатели сравниваются с установленными стандартами.
При выполнении конструирования с помощью ЭВМ выделяют четыре этапа: поиск принципиальных решений, разработка эскизного варианта конструкции, уточнение и доработка конструкции, разработка рабочих чертежей.
Технологическая подготовка производства представляет собой совокупность мероприятий по обеспечению технологической готовности производства. Технологическая готовность производства означает наличие полных комплектов конструкторской и технологической документации, технологического оснащения для выпуска запланированного объема продукции с учетом установленных технико-экономических показателей.
Корпоративный инновационный центр обеспечивает согласованность в работе конструкторов и технологов. Это важно для обеспечения высокого уровня стандартизации, унификации технологических процессов и их элементов, снижения трудоемкости и сокращения сроков подготовки производства.
Технологические процессы делятся на типовые и перспективные. Для типового технологического процесса характерно единство содержания и последовательность большинства технологических операций и переходов для группы изделий с общими конструкторскими принципами. Перспективный технологический процесс предполагает опережение или соответствие прогрессивному мировому уровню развития технологии производства.
Управление проектированием технологического процесса осуществляется на основе маршрутных и операционных технологических процессов. Маршрутный технологический процесс оформляется маршрутной картой, в которой устанавливается перечень и последовательность технологических операций, тип оборудования, на котором эти операции будут выполняться; применяемая оснастка; укрупненная норма времени без указания переходов и режимов обработки. Операционный технологический процесс является более детальным. Он детализирует технологию обработки и сборки до переходов и режимов обработки. Здесь оформляются операционные карты технологических процессов.
Первая партия новых машин изготавливается на базе маршрутного технологического процесса. Технологический процесс проверяется и уточняется, проектируется будущая оснастка и ориентировочно определяется потребность в рабочей силе, оборудовании и т. п. На основе маршрутного технологического процесса изготавливается и собирается опытный образец изделия. Опытный образец предъявляется приемочной комиссии.
Опытный образец может быть также продемонстрирован на специальных выставках с тем, чтобы выявить потребителей новой техники и сформировать портфель заказов. Нарушение технологического процесса может привести к браку, ухудшению качества выпускаемой продукции.
Экономичность технической подготовки производства обеспечивается по нескольким направлениям. Прежде всего, устанавливается единообразие в применяемых методах обработки или сборки изделия, то есть достигается технологическая стандартизация.
Использование типовых технологических процессов позволяет сократить объем работ по проектированию новых технологических процессов и длительность периода технологической подготовки производства. Важную роль в экономии затрат времени играет стандартизация оснастки. Большое влияние оказывают факторы, связанные с использованием дорогого, высокопроизводительного оборудования.
Организация и управление процессом технологической подготовки производства должны быть нацелены на применение прогрессивных технологических процессов, оборудования, оснастки, средств автоматизации производственных процессов, принципов и методов работы руководителей и исполнителей.
Для организации технологической подготовки производства формируется или совершенствуется организационная структура служб технологической подготовки (ТПП), определяется ее взаимосвязи и взаимоотношения с другими службами, ответственные исполнители, их обязанности и задачи.
Организационная структура должна отвечать следующим требованиям:
рациональное распределение функций между службами ТПП;
четкая организация документооборота;
возможность быстрого реагирования на решение новых задач;
исключать дублирование функций.
ТПП осуществляется по плану, в котором содержится следующая информация:
состав, объем и сроки работ;
распределение работ по технологическим подразделениям и производственным службам;
план рациональной организации работ, учитывающий возможность сокращения сроков.
При планировании ТПП учитываются тип производства, программа и номенклатура выпускаемой продукции, сложность изделий; наличие соответствующих технологических процессов, технологического оборудования, оснастки, технического уровня производства и управления.
Контроль за ходом ТПП предусматривает выявление отклонений, установление их причин и принятие оперативных управленческих решений по нормализации процесса подготовки производства.
Когда принимаются принципиальные технические и организационные решения, являющиеся основой для рабочего проекта, документация ТПП включает техническое задание и технический проект.
За обоснованность технологических параметров и качество продукции, устанавливаемых в технологической документации, отвечает главный технолог.
На действующем предприятии могут использоваться различные варианты организации подготовки производства новой техники: подготовка и освоение производства нового изделия ведется с остановкой действующего производства или параллельно с ним; организуется модернизация выпускаемого изделия или экспериментальное производство.
Таким образом, создание новой техники – сложный и многогранный процесс. Он тесно связан с наукой и производством. От уровня организации подготовки производства, от скорости и точности выполнения всех необходимых работ зависит продолжительность пути от научных и технических разработок до полного освоения выпуска новой техники. Высокое качество и завершенность работ на всех стадиях обеспечивает достижение запроектированных технико-экономических показателей новой продукции.
На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что главным критерием инновационной деятельности является обеспечение мировой конкурентоспособности создаваемой продукции. В этой связи рассмотрим американский опыт управления инновационной деятельностью, как один из наиболее эффективных в мировой практике.
