Специфика планирования производства уникальной продукции на машиностроительном предприятии

Уральский государственный технический университет - УПИ, г. Екатеринбург

Термин «уникальная продукция», часто используемый в рекламных проспектах, с одной стороны, отражает основную тенденцию сервисной экономики, с другой, не имеет устоявшегося определения в теории.

Наиболее близкими к понятию «уникальная продукция» являются «единичная продукция» и «новая продукция». Понятие «единичная продукция» связано со спецификой производства продукции и отражает только технологические особенности процесса. Понятие «новая продукция» связано с другой точкой зрения на продукт - новые потребности или новое видение на их удовлетворение.

На основании данных понятий уникальную продукцию можно определить как новую (или модифицированную) продукцию, производимую в единственном экземпляре для конкретного потребителя.

Главными особенностями уникальной продукции являются следующие.

• 1.    Продукция предназначена для уникальной потребности или метода ее удовлетворения, это связано с индивидуальными особенностями потребителя.

• 2.    Разрабатывается и создается товар в одном экземпляре. Следовательно, производство должно быть достаточно гибким, чтобы изменятся для каждого потребителя (потребности) и обладает большим научным потенциалом для создания разной продукции.

В основе описания продукции лежит понятие жизненного цикла (ЖЦ). Для уникальной продукции рассматриваются следующие этапы: появление потребности, создание проекта, производство, продажа, эксплуатация, утилизация.

Потребитель и производитель смотрят на продукцию с разных позиций, их участие отражается в этапах жизненного цикла товара. Потребитель уникальной продукции сначала осознает потребность, потом ее удовлетворяет и анализирует полученный эффект от ее потребления. Производитель разрабатывает продукцию и технологию, затем ее производит и реализует. Этапы жизненного цикла разделены по степени участия для потребителя и производителя (рис. 1).

Для оценки продукции серийного типа в литературе предлагаются системы показателей. Наиболее полно они представлены в изданиях ГОСТ. На основании понятия «уникальная продукция» из общего списка были выбраны показатели, позволяющие оценить ее характеристики. На рис. 2 показано распределение выбранных параметров относительно критериев классификации, представленной на рис. 1. В данном распределении видны ошибки, связанные с нарушением принципов системного анализа и требований сбора первичной информации. Благодаря данным ошибкам для уникальной продукции использовать нельзя.

Структурные ошибки:

• -    отдельные группы не описаны параметрами (требования, показатели эксплуатации, затраты на утилизацию);

• -    существуют коэффициенты, одинаковые по формулам (коэффициенты стандартизации и технологической преемственности, унификации и конструкторской преемственности).

Информационные ошибки:

• -    полученные показатели не отражают процесс управления производством и не показывают степень готовности;

• -    собранные показатели не являются исходными данными для оценки, они содержат уже итоги всего процесса.

Для полного описания уникальной продукции должны быть удовлетворены следующие условия:

• -    каждый этап ЖЦ должен иметь свою оценку затрат и качества;

• -    участники процесса - потребитель и производитель - имеют суммарную цену и качество.

  Уникальная продукция

  Потребитель                                 Производитель

  -появление специфической потребности,           -разработка проекта,

  -покупка,                                       -производство,

  -эксплуатация,                                   -продажа,

  -утилизация.                                     -сопровождение.

  Рис. 1. Распределение этапов ЖЦ между потребителем и производителем

  
  

  Мшк:шьная продукция

  
  
  
  
  

  Производитель

  

  конструкции зкшдуатацин

  -трудоемкое» изготовления,

  -трудоемкое» монтажа.

  -коэф, преемств.,

  -коэф, повторяем.,

  -коэф, унификации, - материалоемкос»

  -коэф, стандартизации, -коэф. эфф. типизации

  технол. процессов,

  -коэф, трудоемкости тип. технол. процессов,

  -коэф, охватадеталей тип. технол. процессами,

  -коэф, собираемости, -коэф, точности обработки

  
  
  

  потребителя

  
  
  
  
  
  
  
  

  Затраты на   Затраты на   Покмателн Хар-ки

  обслуживание утнлшацню эксплуат.   эффекта

  
  

  •трудоемкое» ремонта, -затраты на подготовку к функционированию,

  -затраты на обслуживание

  
  

  -ремонтопригодность, -долговечное», -надежное»

  
  

  Рис. 2. Показатели оценки продукции

  
  

Для устранения выявленных недостатков с целью описания уникальной продукции была предложена новая классификация параметров (рис. 3).

Данная структура содержит исходные данные и позволяет рассчитать требуемые показатели для оценки уникальной продукции.

Однако состав и структура информации являются дополнением к описанию процессов на предприятии согласно процессному подходу. Потому далее рассматривается мо дель управления разработкой уникальной продукции.

Основой для построения модели являются закономерности системы. На основании понятия «уникальная продукция» была проведена адаптация основных принципов системного анализа для систем вообще. Были использованы принципы работы системы управления, так как они охватывают максимальную область применения и полностью перекрывают остальные. В табл. 1 показаны предлагаемые принципы и общие, являющиеся основой.

Описание продукта

Общие параметры

Параметры продукта

Уникальный продукт

Качество

Результат (эффект)

Инструменты

Комплект- Оборудо-

нрсть

вание

—Параметр

— Состав

— Значение

Функции

— Количе ство

‘—Характеристики

Стоимость

Процесс создания

Составля параметры Процессы Параметры

ющие

— Вид

эффекта

— Этапы

Специалисты [_Направле

— Состав —Задачи —Трудоемкость

— Состав

— Работы

I— Трудоемкость

нность

—Параметр — Работы

„       — Сроки

Значение

создания I

।    — Вид Ресурсы

параметра

— Значение - Вид

Используемые ресурсы

Нормы расходов

_Количе ство

— Сумма ресурсов

—Норма

*— Цена

Рис. 3. Параметры уникальной продукции

Таблица 1

Соответствие общих принципов работы системы управления и принципов для уникальной продукции

Принцип для уникальной продукции	Описание	Общий принцип
Принцип внутренней регламентации	Действия по технологии разработки и создания описываются данными и документами, которые описаны в регламенте процесса	Синергетизм Обособленность Эквифинальность
Принцип единства функциональной и процессной организации	Сочетание функциональной структуры предприятия и процессной структуры создания уникальной продукции	Целостность Иерархичность Коммуникативность Мультплекативность
Принцип унификации и стандартизации отдельных составляющих уникальной продукции	Предприятие должно иметь набор элементов типовых технологий и стандартных деталей, на основании которых формируется продукция. При необходимости - разрабатываются оригинальные детали	Необходимого разнообразия Аддитивность Целеобразование
Принцип направленности процесса создания уникальной продукции на клиента	Весь процесс производства строится с позиции достижения цели и параметры использования уникальной продукции параметров будущей продукции	Целеобразование Коммуникативность
Принцип целостности	Целостность описывает соответствие целей и функций продукции - необходимости и достаточности используемых деталей и технологий	Целостность Интегративность Синергетизм
Принцип мобильности процесса управления	Процесс управления должен обеспечивать выпуск уникальной продукции с максимальной эффективностью: - планирование выполнения одного заказа, согласование работ по разным заказам, - контроль операций создания продукции и анализ соответствия заказу	Аддитивность Коммуникативность Необходимого разнообразия

На основании адаптированных принципов для уникальной продукции выбраны следующие функции: планирование, НИОКР, сбыт, разработка продукции, закупки, производство, финансы, персонал. Данные функции наиболее важны, так как:

• -    работа с клиентом - индивидуальна и полученный заказ - разовый;

• -    в общем цикле создания продукции значительное время отведено разработке конструкции и технологии;

• -    закупки, финансы выступают как обеспечение сырьем, комплектующими и денежными средствами, и проводятся под данный заказ.

На рис. 4 изображено соответствие этапов жизненного цикла уникальной продукции и функций системы управления. Этап появления потребности обеспечивается функцией сбыта, НИОКР и разработкой продукции - создание проекта. Данные этапы включаются в проектную структуру и персональные для каждого проекта. Этап производства включает функции закупки и производство. Они описываются функциональной структурой и выполняются комплексно по сумме проектов. Этап продажи обеспечивается функцией сбыта и тоже является частью проектной структуры.

Применительно к уникальной продукции были проанализированы задачи разработки продукции. Однако данные задачи предполагают существование первого прототипа или точки отсчета для снижения относительно чего-либо. Если продукция создается совершенствованием, постепенным приближением к необходимому виду изделия, то список задач действительно может не рассматривать первоначального создания. При разработке уникальной продукции данный блок не может быть игнорирован, так как от него зависит насколько долго, затратно и результативно будет проходить процесс. Остальные задачи начинаются со слов «снижение трудоемкости и себестоимости ...», для уникальной продукции это не подходит, так как она создается разово, и нет возможности постоянно повторять процесс и совершенствовать технологию.

Для уникальной продукции предлагаются следующие задачи:

• -    создание прототипа: разработка концепции продукта, отвечающей требованиям потребителя;

• -    разработка технологии: детальная разработка конструкции с использованием предыдущего опыта предприятия. Подразумевается, что часть узлов будет стандартна;

• -    расчет себестоимости: суммируются текущие и возможные затраты предприятия;

• -    расчет цены: рассчитывается примерная цена договора с учетом себестоимости, цены потребления и возможных выгод потребителя.

На рис. 5 показана последовательность выполнения и взаимосвязи между предлагае-

ЭгалыЖЦ: Появление Создание Производство Продажа Эксплуатация Утилизация

потребности проекта

Осношые функции:

Вспомогательные функции:

Рис. 4. Соответствие функций и этапов жизненного цикла

Рис. 5. Диаграмма декомпозиции первого уровня процесса

мыми задачами. Особенностями данного процесса являются: последовательно-параллельная организация, наличие проектной составляющей и необходимость общего планирования среди нескольких проектов.

На основании принципов и последовательно-параллельной организации производства предлагаются в рамках одного заказа -проектное управление, а в рамках предприятия - сочетание проектного и функционального управления. В этом случае проектная составляющая будет охватывать вспомогательные функции: планирование, финансы и персонал для основных функций: сбыт, НИОКР и разработка продукции. Далее для функций «закупка» и «производство» реализуется функциональное управление и вспомогательные функции подчинены линейно данным подразделениям.

На рис. 6 представлена общая система управления. Данная система разбита на 2 составляющие:

• -    проектная описывает работу над конкретным заказом;

• -    функциональная агрегирует заказы в общую систему для обеспечения работы предприятия в целом.

В проектную составляющую входят функциональные подразделения сбыт, НИОКР и разработка продукции. Результатом работы сбыта является пакет заказов, НИОКР - концепция продукции, а разработки продукции - пакет документов для проекта. План выпуска формируется совместно.

Функциональная часть состоит из блоков закупки и производства. Для данных блоков вспомогательные функции «Планирование», «Финансы» и «Персонал» создают:

• -    закупки: план закупок, бюджет закупок;

• -    производство: план выпуска, бюджет выпуска.

На рис. 7 представлена схема обслуживания заказа на уровне создаваемой документации. Все действия предполагают передачу информации в информационную базу. При получении заказа на уникальную продукцию предлагается параллельное формирование цены и разработки технического задания. На основании заказа формируется договор и техническое задание, где в договоре определяются требования и предварительная цена, а в техническом задании - цели и условия эксплуатации. Далее создается конструкторская документация в виде состава деталей и

УПРАВЛЕНИЕ РАЗРАБОТКОЙ И СОЗДАНИЕМ УНИКАЛЬНОЙ ПРОДУКЦИИ

Функциональная составляющая

Проектная составляющая

Рис. 6. Система управления разработкой и созданием уникальной продукции

Рис. 7. Информационные коммуникации при обслуживании заказа

функций уникальной продукции и особенностей конструкции. Последней разрабатывается технологическая документация в виде описания технологий и ограничений на выполнение процессов. После создается приложение к договору, целью которого является уточнение цены и условий оплаты. На основании разработанных документов из информационной базы формируется план выпуска уникальной продукции.

В табл. 2 показано описание документов применительно к подразделениям. Подразделения предприятия участвуют в двух процессах - создание документа, прием и использование. Дополнительно приведено соответствие задач, результатами которых являются данные документы.

При распределении ответственности за документы в качестве «Подразделения - источник документа» в идеале допускается только одно. Но в частных случаях, если информацию документа можно разделить на части - ответственных несколько. На основании табл. 1 получено, что максимальная ответственность ложится на подразделение «Разработка продукции» (три документа), так как в рамках подразделения создаются основные документы, описывающие саму уникаль ную продукцию и процесс ее производства. По два документа создают «Сбыт», «Закупки», по одному - «Производство» и «Финансы». Относительно исходящих документов сохраняется аналогичное распределение ответственности.

На более низком уровне детализации согласно составу документов и выбранных данных предложена структура данных, состоящая из таблиц. Преимуществами структуры являются: жесткая структурированность данных, заданная последовательность заполнения и возможность расчета показателей уникальной продукции и простота расчета.

Предлагаемая структура подразумевает следующее.

• 1.    Таблицы «Вид ресурса», «Функции», «Оборудование», «Комплектующие» являются справочными и первоначальными. Описывают данные о возможностях предприятия. Таблица «Цены» описывает первоначальную стоимость потребляемых ресурсов, таблица «Нормы расходов» содержит рассчитанные нормы по расходу ресурсов для каждой функции и используемого оборудования. Данные шесть таблиц являются справочной составляющей информационной базой предприятия, на их основе собирается информация об уникальной продукции.

• 2.    Таблица «Продукция» заполняется вместе с потребителем и содержит все характеристики продукции, необходимые для разработки продукции. Таблица «Комплект» позволяет сформировать комплектацию продукции на основании характеристик и функций.

• 3.    Таблица «Работа» позволяет составить

Таблица 2

Описание документов для создания уникальной продукции

Название документа	Цели	Подразделение -источник документа	Задача	Подразделение -приемник документа
Заказ	Определение условий и ограничений от клиента	Сбыт	Создание прототипа	НИОКР Разработка продукции
Договор	Формирование требований, предварительная цена	Сбыт Закупки	Создание прототипа Расчет себестоимо сти	Планирование Разработка продукции
Приложение к договору	Уточнение цены и условий оплаты	Закупки Финансы Разработка продукции	Расчет цены	Закупки Финансы Разработка продукции
Техническое задание	Определение цели, условий эксплуатации	НИОКР Разработка продукции	Создание прототипа	Закупки Финансы
Конструкторская документация	Определение состава деталей и функций. Разработка особенностей конструкции	НИОКР Разработка продукции	Разработка технологии	Производство
Технологическая документация	Описание технологии. Выработка ограничений	НИОКР Разработка продукции	Разработка технологии	Производство
План выпуска	Формирование сроков, потребностей в ресурсах и регламент производства	Производство	Разработка технологии Расчет себестоимости	Сбыт

план для создания уникальной продукции, а таблица «Эффект» - собрать данные от клиента и учесть не только затраты, но и пользу от использования уникальной продукции.

Для уникальной продукции для расчета цены на основании предложенных параметров возможна формула на основе полных издержек:

i работы j детали к мат-ал, эл.эн.

• ц =   2   4^e^ • ^ес^ • ^^ук ■ Нрасх^ +

i работы                              i работы

• +    ^ Т,-Кдет,+ £      Т,-П,

обработка                   сборка, монтаж, подготовка ресурсы - персонал                 ресурсы- персонал где Цед - таблица «Цены», поле «Цена за единицу»; КРес - таблица «Работы», поле «Количество ресурса»; Кдет - таблица «Комплектующие», поле «Количество»; Нрасх - таблица «Нормы расходов», поле «Норма расхода»; Т - таблица «Работы», поле «Сроки»; П - прибыль.

Таблица 3

Сравнительная характеристика функций

Существующий процесс		Предлагаемый процесс
Функции	Ответственный	Функции	Ответственный
Разбивка контракта на заказы	Техническая дирекция	Разбивка контракта на заказы, узлы, ведущие детали	Техническая дирекция
Присвоение кодов заказам	Дирекция по продажам	Присвоение кодов заказам, узлам, ведущим деталям	Техническая дирекция
Запуск контракта в производство	Дирекция по продажам	-	-
Определение сроков изготовления на собственной площадке с внутренней кооперации	Дирекция по производству	Формирование плана производства по ддинноцикловым деталям	Дирекция по производству
-	-	Разработка монтажной и эксплуатационной документации	Техническая дирекция
Определение дефицита материалов, заготовок, тары, комплектующих изделий по контракту	Дирекция по производству	Разработка плана закупок	Дирекция по закупкам
Поставка покупных материалов, заготовок, тары, комплектующих изделий по контракту	Дирекция по закупкам	Поставка покупных материалов, заготовок, тары, комплектующих	Дирекция по закупкам
Подписание спецификаций для размещения на промежуточную переработку	Дирекция по производству	-	-
-	-	Корректировка плана производства	Дирекция по производству
Разработка и согласование отгрузочных чертежей	Дирекция по производству	Согласование отгрузочных чертежей	Дирекция по производству
Разработка и выдача в производство чертежей погрузки	Дирекция по производству	Выдача и корректировка в производство чертежей погрузки	Техническая дирекция

На основании данных предложений было проведено исследование на машиностроительном предприятии по выпуску бурового оборудования. В результате на предприятии было обнаружено: структура предприятия построена по функциональному признаку, а система работы с клиентом подразумевает процессный подход. Это приводит к ошибкам:

• -    границы процессов подразделений не согласованы между собой и существуют разрывы процессов;

• -    на предприятии данные описывают не весь процесс полностью и частично теряются, не позволяя согласовать работу подразделений;

• -    избыток информации и ее недостаточ

ная структурированность ограничивают возможность влияния ведущих по контрактам на принимаемые решения, существенно снижает управляемость выполнения заказов и контракта в целом.

На основании выявленных недостатков предлагается предприятию частично изменить функции и ответственных (табл. 3). В результате упрощается логика процессов, и контроль исполнения становится проще.

Изменения на уровне функций должны подтверждаться на уровне документов. Предлагается внести изменения в документооборот на машиностроительном предприятии по выпуску бурового оборудования. В табл. 4 представлено описание регламента документов.

Таблица 4

Сравнительная характеристика документооборота

Существующие документы		Предлагаемые документы
Форма (документ)	Дирекция	Форма (документ)	Дирекция
Акт сдачи-приемки продукции	Дирекция по производству	Акт приемки продукции	Дирекция по производству
БДДС закупок	Дирекция по производству	БДДС закупок с разбивкой - месяц	Дирекция по закупкам
График исполнения контракта	Дирекция по продажам	График исполнения контракта	Дирекция по производству
Заказ-наряд	Дирекция по продажам	—	—
Заявка потребности в таре	Техническая дирекция	-	-
Коды	Дирекция по продажам	Коды	Техническая дирекция
Накладная на вывоз	Дирекция по производству	Документы на ввоз-вывоз	Дирекция по производству
Перечень покупных изделий и материалов	Дирекция по закупкам	-	-
Потребность в МТР	Дирекция по производству	-	-
Претензии	Дирекция по продажам	—	—
Реальный график	Дирекция по производству	-	-
Сводные спецификации	Техническая дирекция	Спецификации	Дирекция по продажам
Товарная накладная	Дирекция по закупкам	Товарная накладная и документ качества	Дирекция по закупкам
-	-	План-график	Дирекция по производству
-	-	План производства	Дирекция по производству
—	—	План кооперации	Дирекция по закупкам
—	—	Карточка учета	Техническая дирекция
—	—	Чертежи погрузки	Техническая дирекция
-	-	Монтажная и эксплуатационная документация	Техническая дирекция
-	-	Бюджет проекта	Дирекция по производству
	—	План закупок	Дирекция по закупкам

При распределении ответственности за документы в качестве «Подразделения - источник документа» допускается только одно подразделение. Но в частных случаях, если информацию документа можно разделить на части -ответственных несколько. На основании табл. 3 получено, что максимальная ответственность ложится на подразделение «Разработка продукции» (три документа), так как в рамках подразделения создаются основные документы, описывающие уникальную продукцию и процесс ее производства. По два документа создают «Сбыт», «Закупки». По одному - «Производство» и «Финансы». Относительно исходящих документов сохраняется аналогичное распределение ответственности.

Относительно структуры, если структура функций изменилась только частично, то документы изменились сильнее, так как на предприятии документооборот не всегда поддерживал проводимые операции.

Предлагаемая методика может быть использована для освоения производства единичной машиностроительной продукции с длительным циклом.