Методы анализа эффективности интегрированной системы управления производством

Оценка экономической эффективности любой инновации, например, внедрения новой техники, новой технологии, новых методов организации производства или интегрированных информационно-коммуникационных систем управления (ИИКСУ) производством предусматривает:

• —    установление критерия выбора варианта;

• —    расчет общего показателя экономической эффективности, используемого в качестве критерия;

• —    расчет дополнительных инвестиций и текущих затрат, связанных с реализацией инновации;

• —    расчет годового экономического эффекта.

При этом предусматривается проведение детального анализа инновации с целью выявления основных факторов и условий формирования экономического эффекта, ее структуры и величины, определения структуры и величины инвестиций.

Сложность структуры ИИКСУ, многофункциональность ее подсистем, охват разнородных фаз в цикле «исследование — производство», использование различных наборов технических средств для реализации функций системы обусловливают в процессе описания, анализа и оценки экономической эффективности ИИКСУ использование методов системного анализа. Структура проблемы анализа экономической эффективности ИИКСУ приведена на рисунке 1.

Структура системы, особенности ее технической реализации и функциональное назначение подсистем раскрываются путем построения дерева функций ИИКСУ, которое является основой для синтеза структуры экономического эффекта и инвестиций, связанных с разработкой и внедрением ИИКСУ.

Структура экономического эффекта, синтезированная на базе дерева функций, является моделью экономического эффекта, согласующей функции системы с основными факторами формирования экономического эффекта и его составляющими. Она позволяет также раскрыть направления формирования системного эффекта, обеспечиваемого взаимодействием подсистем ИИКСУ.

Структура инвестиций синтезируется также на основе дерева функций ИИКСУ и связывает средства обеспечения функций системы с составляющими инвестиций.

Использование моделей экономического эффекта и инвестиций обеспечивает их адекватность изменению функций ИИКСУ или ее элементов, а также средств обеспечения функций и исполнительных элементов системы. Это позволяет типизировать подходы к оценке экономической эффективности сложных интегрированных систем управления производством.

При построении дерева функций ИИКСУ целесообразно использовать иерархическую (древовидную) структуру. При этом могут использоваться следующие признаки декомпозиции: подсистемы ИИКСУ, функции элементов подсистем, средства обеспечения функций.

На втором уровне, отражающем функции элементов подсистем, может быть использована двухуровневая структура, раскрывающая состав агрегированных и элементарных функций (видов работ). Пример построения дерева функций ИИКСУ представлен на рисунке 2.

Рис. 1. Структура анализа экономической эффективности системы управления

Признаки декомпозиции

Система

Подсистемы функции

1. ИИКСУ

1.5. PDM

Агрегированные элементарные средства обеспечения

	1.2.1.1 .	1.2.1.2 .	1.2.1.3.	1.2.1.4.	1.2.1.5.
1.2.1.1. Технические средства САD	1.2.1.1.1.	1.2.1.2.1.	1.2.1.3.1.	1.2.1.4.1.	1.2.1.5.1.
	1.2.1.1.2.	1.2.1.2.2.	1.2.1.3.2.	1.2.1.4.2.	1.2.1.5.2.
	1.2.1.1.3.

Рис. 2. Фрагмент построения дерева функций системы управления

Структура раскрыта до конца только для одной из подсистем ИИКСУ — системы автоматизированного проектирования изделий

(САD). Для других подсистем процедура структуризации аналогична. Элементы дерева функций приведены в таблице 1.

Элементы дерева функций ИИКСУ

Таблица 1

Уровень

Содержание

0         1 1          1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 2         1.2.1 1.2.2 1.2.1.1 1.2.1.2 1.2.1.3 1.2.1.4 1.2.1.5 3         1.2.0.1 1.2.1.1.1 1.2.1.1.2 1.2.1.1.3 1.2.1.2.1 1.2.1.2.2 1.2.1.3.1 1 2.1.3.2 1.2.1.4.1 1.2.1.4.2 1.2.1.5.1 1.2.1.5.2

Интегрированная информационно-коммуникационная система управления производством Автоматизированная система научных исследований и испытаний Система автоматизированного проектирования (САD) Автоматизированная система технологической подготовки производства (СAM) Система инженерных расчетов (CAE) Гибкие производственные модули (ГПМ) Автоматизация проектирования изделий и их элементов Автоматизация проектирования оснастки Накопление и поиск информации Синтез геометрического образа деталей Конструкторские расчеты Изготовление конструкторской документации Обеспечение качества проектируемых изделий и их элементов Технические средства САD Интегрированный банк данных Автоматизированный архив Конструкторские классификаторы деталей Интерактивная машинная графика Средства геометрического моделирования ППП для конструкторских расчетов (например, CATIА) ППП физических процессов Набор типовых элементов моделей элементов изделий ППП генерации моделей конструкторской документации ППП для оптимизации конструкторских расчетов ППП для унификации изделий и их элементов

При оценке экономической эффективности ИИКСУ основной составляющей экономического эффекта является экономия приведенных затрат. Формирование показателя экономии приведенных затрат раскрывается путем построения моделей изменения инвестиций и формирования экономического эффекта.

Модель формирования экономического эффекта. Модель формирования экономического эффекта при реализации проекта ИИКСУ должна обеспечить возможность учета изменений структуры и функционального назначения подсистем ИИКСУ и отдельных ее элементов по альтернативным вариантам, а также конкретных производственных условий и факторов, влияющих на изменение экономических параметров производства. Кроме того, она должна обеспечивать возможность расчета изменения показателей, отражающих как конечный результат функционирования предприятия, так и совокупности частных показателей, используемых в процессе организационно-экономического управления на различных уровнях. Структура показателей должна соответствовать тем, которые используются в системе бизнес-пла-нирования и оперативного управления производством. Модель должна отражать механизм формирования интегрального эффекта при внедрении ИИКСУ, а также обеспечивать возможность расчетов. Учитывая, что экономические показатели измеряются как в натуральном, так и в денежном выражении, модель должна позволять переходить от натуральных к стоимостным измерителям.

Модель формирования экономического эффекта при внедрении ИИКСУ может быть реализована в виде семиуровневой иерархической структуры (рис. 3).

I

II

III

IV

V

VI

VII

ΔСи

_ΔТ1 са D _,ΔТ2 сапр

Снижение нормативов трудоемкости {Тн ir <Тб ir }

Повышение качества документации {Δ k bi }

Повышение удельных унифицированных деталей {Δ k yi }

Снижение нормативов трудоемкости {Тн ir <Тб ir }

Повышение качества документации {Δ k bi }

Рис. 3. Модель формирования экономического эффекта в интегрированной системе управления

Используются следующие признаки декомпозиции (сверху вниз):

I — изменение себестоимости продукции в виде конечного интегрального показателя в денежном выражении;

II — двухуровневая структура, отражающая изменение статей калькуляции в виде интегрального показателя в денежном выражении; изменение частных показателей в виде интегрального результата в натуральном выражении;

III — изменение статей калькуляции за счет факторов, обеспечиваемых отдельными подсистемами ИИКСУ в денежном выражении;

IV — изменение элементов затрат, входящих в соответствующие статьи калькуляции, в денежном выражении;

V — двухуровневая структура, отражающая в натуральном выражении производные показатели, определяемые на основе первичных показателей; первичные показатели, изменение которых обусловлено факторами, связанными с внедрением ИИКСУ;

VI — факторы, обусловливающие изменение экономических параметров производства при внедрении ИИКСУ;

VII — подсистемы и функции подсистем ИИКСУ, формирующие факторы изменения экономических параметров производства.

Модель позволяет отражать также и достижение ряда частных целей внедрения ИИКСУ, таких, например, как сокращение цикла подготовки производства, сокращение цикла изготовления изделия.

Формирование отдельных элементов модели для уровней II—IV определяется принятой классификацией и группировкой затрат на производство изделий. Элементы модели для уровней V—VII формируются на основе анализа функциональной структуры ИИКСУ; функций, выполняемых отдельными подсистемами, а также исходя из условий предприятия, на котором внедряется ИИКСУ.

Факторы, обусловленные внедрением ИИКСУ, влияющие на изменение экономических параметров производственной системы, могут быть сгруппированы по стадиям цикла «исследование — производство» и по показателям, на изменение которых они влияют: сокращение трудоемкости проектирования изделий и их изготовления, сокращение численности работающих, повышение качества продукции, сокращение длительности производственного цикла и т. п. Это позволяет отразить достижение ряда частных целей внедрения ИИКСУ.

Моделирование экономического эффекта рассмотрим на примере изменения затрат по технической подготовке производства. Формирование интегрального эффекта в виде изменения затрат по технической подготовке производства или, согласно группировке затрат, принятой при калькулировании себестоимости изделий, затрат по освоению производства нового вида изделия (дс^,.) обеспечивается двумя подсистемами ИИКСУ—САD и СAM.

Результаты САD и СAM с точки зрения повышения экономической эффективности производства можно разделить на три направления: получение прямого эффекта от снижения затрат по технической подготовке производства, интегрирующегося в себестоимости (интегральный эффект первого вида); получение эффекта в производстве за счет снижения трудоемкости изготовления продукции, обеспечиваемого САD и СAM (интегральный эффект второго вида); получение интегрального эффекта третьего вида за счет сокращения цикла ТПП, а следовательно, сокращение совокупного цикла выпуска изделий при условии реализации этого эффекта системой управления.

Следует отметить, что третье направление не может быть исследовано средствами статического моделирования. Это направление должно изучаться с использованием методов, названных в системном анализе промышленной динамикой.

Изменение собственных затрат по технической подготовке производства учитывается через изменение трудоемкости работ по ТПП. При этом нужно учитывать также возможности увеличения затрат на ТПП в связи с построением вычислительной сети для выполнения функций САD и СAM.

Снижение трудоемкости работ по ТПП в условиях автоматизации функций ТПП средствами САD и СAM обеспечивается за счет снижения нормативов трудоемкости работ на стадии конструкторской (КПП) и технологической подготовки производства (ТПП), повышения качества конструкторской и технологической документации и, как следствие, сокращения числа возвратов конструкторской документации на доработку, повышения удельного веса унифицированных деталей в изделии. При этом повышение удельного веса унифицированных деталей приводит не только к снижению трудоемкости работ на стадии КПП, но и к снижению трудоемкости работ на стадии технологической подготовки производства. Таким образом, по данному частному результату (фактору) образуется интегральный эффект второго вида.

Конечное выражение интегрального эффекта в стоимостном выражении ^^orff может быть представлено в следующем виде:

^йк-а« ^v-oc« 1 * ^«е 2 ⁺ ^»« 3-

Интегральный эффект в виде частных показателей в натуральном выражении имеет вид:

— сокращение трудоемкости работ по ТПП

ДГ¹™ = ДТр^д + Д^⁰ + м^^САМ₊

+ Ы^^АМ + A/f^

— сокращение численности работников на стадии ТПП

Д^™7 _ Д^С-iD ₊ ^T^.W/CAM ₊ ^tjCAM ;

— сокращение длительности цикла ТПП

* -рН^П   д т ТПП !<                                      .

Последовательность расчета составляющих затрат по ТПП ( ^^QCfl ) приводится ниже.

Составляющая Дс^

О« 1         ЛТ1

где ^^л «i — экономия на заработной плате работников на стадии КПП, руб./год, причем лг^0 = (вц- —-Wr [yft (Т^ — Т'Лз + НТ       100^i=lL^r=lVir Чт^ч^

“^31 ^ Г— 1 j Р^ V^f pj, где p — коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату и отчисления в соцстрах;

PH — процент накладных расходов;

T — соответственно трудоемкость работ по КПП при проектировании i-го изделия до и после автоматизации КПП (в базовом и новом вариантах), выполняемых работником r-й категории (г = 1,R), чел./ч;

Ak“ — коэффициент сокращения числа возвратов конструкторской документации на доработку;

зчк — средняя часовая заработная плата работника r-й категории.

Сокращение численности персонала, занятого КПП, определяется по формуле дч =

где ajCAD _ у Г уд Z™ _ рч V где

Лт-CAD _ к^уЯ ту, ^ш2 2/1=1 Zrr=l

Фр — эффективный фонд времени работающего, ч;

• A. д — коэффициент перевыполнения нормативов трудоемкости работ по КПП.

Составляющая ДСО„ 2

_ а<^САО/САМ ^са;5 2 — ^^з. П7 F причем дсСАО/САМ   (о » _^_\уТ      v

UL3. #и       ^Р т ЮО/^^1 U"y!

V      Т^*2^  1 У Я TUfJ^UfJ Л л V^i=l 'ir Jsa-r 2^г=1 ,ir ^yaty), где ^С^ д/ — сокращение заработной платы на стадии технологической подготовки производства, обеспечиваемое САD, руб./год;

^^yi — увеличение удельного веса унифицированных деталей в изделии;

— соответственно трудоемкость работ по технологической и инструментальной подготовке производства (ИПП) для r-х категорий работников, ч;

— соответственно заработная плата работника r-й категории на стадии технологической и инструментальной подготовки производства.

Сокращение численности работников на стадии ТПП и ИПП определяется по формуле

^^;ADJCAM _

Ф к

где w™CAD?CAM _ уГ /yff -г»»/ । у Я ушт^ где

Сокращение затрат на технологическую подготовку производства определяется следующим образом:

где Чт -Чт — соответственно трудоемкость работ до и после автоматизации ТПП (базовая и новая), чел./ч;

д^™ — коэффициент снижения числа возвратов технологической документации вследствие повышения ее качества в условиях автоматизации ТПП.

Сокращение численности персонала по ТПП рассчитывается следующим образом:

^ам = —----£-

Ф.к

, ктСАМ                    гримах причем Д^4 ‘ — Z- = i Zr=l(^r 5  ^iy6),

ТR л-г-Сам _ \\

• ⁵          / i ^ei / . ^ir .

<=1r=l

Таким образом, модель формирования экономического эффекта в условиях подготовки производства при внедрении ИИКСУ позволяет предусмотреть необходимые изменения затрат по освоению производства новых видов продукции.

1. Информационные технологии в наукоемком машиностроении: Компьютерное обеспечение индустриального бизнеса / под общ. ред. А. Г. Братухина. К. : Технiка, 2001. 728 с.