МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования «Казанский национальный исследовательский
технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ»
(КНИТУ-КАИ)
Институт инженерной экономики и предпринимательства
(наименование института (факультета), филиала)
Кафедра экономики и управления на предприятии
(наименование кафедры)
27.04.06 «Организация и управление наукоемкими производствами»
(шифр и наименование направления подготовки (специальности))
К защите допустить
Зав. каф. ЭУП
____________ Мингалеев Г.Ф.
«___» _________20______г.
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
на тему «Разработка методического инструментария интеграции
информационных систем и технологий организации наукоемкого
производства»
ОБУЧАЮЩИЙСЯ
группы 9299 Э.И. Габитов
(инициалы, фамилия)
РУКОВОДИТЕЛЬ
(личная подпись)
д.э.н., к.т.н., профессор Г.Ф. Мингалеев
(ученая степень, звание, инициалы, фамилия)
Казань 2020
(личная подпись)
THE MINISTRY OF SCIENCE AND HIGHER EDUCATION
OF THE RUSSIAN FEDERATION
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education
«Kazan National Research Technical University
named after A.N. Tupolev-KAI»
(KNRTU-KAI)
Institute of Engineering Economics and Entrepreneurship
(Name of Institute (Faculty), Branch)
Department of Industrial Economics and Management
(Name of Department)
27.04.06 «Organization and management of knowledge-intensive industries»
(Code and Name of Academic Major (Speciality))
To allow for the defence
Head of Dept. EIM
__________G.F. Mingaleev
«___» ________20______г.
GRADUATION QUALIFICATION WORK
on the topic of « Development of methodological tools for integration of
information systems and technologies of knowledge-intensive production »
STUDENT
gr. 9299 E.I. Gabitov
(initials, surname)
SUPERVISOR
(personal signature)
doctor of Economics, Ph. D.,
Professor G.F. Mingaleev
(scientific degree, rank, initials, surname)
Kazan 2020
(personal signature)
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования «Казанский национальный исследовательский технический
университет им. А.Н. Туполева-КАИ»
(КНИТУ-КАИ)
Институт (факультет), филиал: ИИЭиП
Кафедра: Экономики упарвления на предприятии
Направление/специальность: 27.04.06 «Организация и управление наукоемкими
производствами»
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой
_________________________
«___»_______________20___г.
ЗАДАНИЕ
выпускной квалификационной работы
Габитов Эмиль Ирекович
(фамилия, имя, отчество)
1
Тема
выпускной
квалификационной
работы:
«Разработка
методического
и технологий
наукоемкого
инструментария интеграции информационных систем
организации
производства»_______________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
__
утверждена приказом по университету от "______"____________20__ г. №_________
2 Срок сдачи обучающимся законченной выпускной квалификационной работы________
3 Исходные данные к выпускной квалификационной работе: материалы, периодические
публикции в научных журналах (отечественные и зарубежные), книжные материалы и
интернет источники, содержащих информацию по организации наукоемких
машиностроительных
производств,
бухгалтерский
баланс
предприятий__________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
4 Содержание расчётно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке
вопросов и исходные данные к ним
1.Теоретические аспекты развития цифрового производства
1.1. Факторы и ограничения цифрового производства современных наукоемких
предприятий
1.2. Классификация современных информационно-коммуникационных технологий
цифрового производства
1.3. Методический инструментарий повышения эффективности цифрового производства
2. Анализ общих тенденций цифровой трансформации и цифровых технологий на
промышленных предприятиях
2.1 Цифровая трансформация зарубежной промышленности
2.2. Особенности цифровой трансформации отечественных предприятий
2.3 Тенденции развития цифрового производства
3. Оценка эффективности цифрового производства промышленного предприятия
3.1 Обоснование комплекса мероприятий цифровой трансформации
3.2 Разработка практических рекомендаций по повышению эффективности цифрового
производства на промышленном предприятии
5 Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей):
Рисунки, графики, таблицы и презентационный материал___________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
6 Консультанты по ВКР (с указанием относящихся к ним разделов):
Раздел
Консультант
(фамилия и инициалы)
Подпись, дата
Задание выдал
1 глава
Мингалеев Г.Ф.
2 глава
Мингалеев Г.Ф.
3 глава
Мингалеев ГФ.
Задание
принял
Нормоконтроль
Антиплагиат
Богоявленская Е.Е.
7 Дата выдачи задания ____________
Руководитель ВКР _____________
_____________Мингалеев Г.Ф.
(подпись)
(фамилия и инициалы)
Задание к исполнению принял ________________________
(подпись)
П р и м е ч а н и е.
1 Задание прилагается к законченной выпускной квалификационной работе и вместе с пояснительной
запиской представляется в ГЭК.
2 Перед началом выполнения выпускной квалификационной работы обучающийся разрабатывает
календарный план работы с указанием очерёдности выполнения отдельных этапов, согласовывает его с руководителем выпускной
квалификационной работы.
Календарный план
№
п/п
Наименование этапов
выпускной квалификационной работы
Срок выполнения
этапов выпускной
квалификационной работы
1.
Подготовка 1 главы
С 21.01.2020 по
01.02.2020
2.
Подготовка 2 главы
С 01.02.2020 по
01.04.2020
3.
Прохождение производственной преддипломной практики
С 09.02.2020 по
07.06.2020
4.
Подготовка 3 главы
С 01.04.2020 по
10.05.2020
5.
Нормоконтроль
С 10.05.2020 по
15.05.2020
6.
Антиплагиат
С 24.05.2020 по
31.05.2020
7.
Предварительная защита ВКР
10.06.2020
8.
Сдача подшитой ВКР с дисками
19.06.2020
9.
Сдача сшитой ВКР на кафедру секретарю ГИА
группа 9299
19.06.2020
10.
Защита ВКР
29.06.2020
Обучающийся ____________________
Руководитель ___________________
Примечание
АННОТАЦИЯ
число страниц
104 с.
число рисунков
13 с.
число таблиц
20 табл.
число источников
62 источников.
число приложений
3 прил.
ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И
СИСТЕМЫ,
ТЕХНОЛОГИИ
БЕРЕЖЛИВОГО
И
ЦИФРОВОГО
ПРОИЗВОДСТВА, ПОТЕРИ В ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОТОКАХ.
Целью диссертационной работы является разработка методического
инструментария
повышения
эффективности
цифрового
производства
промышленного предприятия за счет решения производственных проблем
путем интеграции бережливых и цифровых технологий на промышленном
предприятии Казанского авиационного завода им. С.П. Горбунова - филиал
ПАО
«Туполев».
Объектом
исследования
выступает
департамент
информационных технологий отдела корпоративных информационных
систем (ДИТ ОКИС) Казанского авиационного завода им. С.П. Горбунова филиал ПАО «Туполев». Предметом исследования являются потери в
информационных потоках промышленного предприятия в разрезе концепции
бережливого производства.
В диссертационной работе разработан методический инструментарий
повышения
эффективности
цифрового
производства
промышленного
предприятия за счет решения производственных проблем путем интеграции
бережливых и цифровых технологий, отличающаяся определением рейтинга
влияния технологий цифрового производства на потери (𝑃𝑗𝑖 ).
Проблемы информационных потоков предприятия рассмотрены в
разрезе концепции бережливого производства. В работе предложена
авторская
система
показателей
количественной
информационных потоках промышленного предприятия.
оценки
потерь
в
ANNOTATION
number of pages
104 s.
number of figures
13 pic.
number of tables
20 table.
number of sources
62 sources.
number of applications
3 app.
INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AND
SYSTEMS, TECHNOLOGIES OF LEAN AND DIGITAL PRODUCTION,
LOSSES IN INFORMATION FLOWS.
The purpose of the dissertation is to develop methodological tools to
improve the efficiency of digital production of an industrial enterprise by solving
production problems by integrating lean and digital technologies at the industrial
enterprise of the Kazan aviation plant named after S. P. Gorbunov-a branch of
PJSC «Tupolev». The object of the research is the information technology
Department of the corporate information systems Department (DIT OKIS) of the
Kazan aviation plant named after S. P. Gorbunov - a branch of PJSC «Tupolev».
The subject of the research is losses in the information flows of an industrial
enterprise in the context of the concept of lean production.
In the dissertation work, a methodological tool was developed to improve
the efficiency of digital production of an industrial enterprise by solving
production problems by integrating lean and digital technologies, characterized by
determining the rating of the impact of digital production technologies on losses
(𝑃𝑗𝑖 ).
Problems of information flows of the enterprise are considered in the context
of the concept of lean production. The paper proposes the author's system of
indicators for quantifying losses in the information flows of an industrial enterprise
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ................................................................................................................... 4
1. Теоретические аспекты развития цифрового производства ........................... 7
1.1.
Факторы
и
ограничения
цифрового
производства
современных
наукоемких предприятий ....................................................................................... 7
1.2.
Классификация
современных
информационно-коммуникационных
технологий цифрового производства .................................................................. 12
1.3. Методический инструментарий повышения эффективности цифрового
производства .......................................................................................................... 19
2. Анализ общих тенденций цифровой трансформации и цифровых
технологий на промышленных предприятиях ................................................... 27
2.1 Цифровая трансформация зарубежной промышленности.......................... 27
2.2. Особенности цифровой трансформации отечественных предприятий .... 37
2.3 Тенденции развития цифрового производства ............................................ 41
3.
Оценка
эффективности
цифрового
производства
промышленного
предприятия ........................................................................................................... 45
3.1 Обоснование комплекса мероприятий цифровой трансформации ............ 45
3.2 Разработка практических рекомендаций по повышению эффективности
цифрового производства на промышленном предприятии .............................. 62
Заключение ............................................................................................................ 77
Conclusion ............................................................................................................... 80
Список использованных источников .................................................................. 81
Приложения ........................................................................................................... 89
4
ВВЕДЕНИЕ
Условия рыночной системы по-новому поставили вопрос о формах и
методах, с помощью которых можно оценить результат деятельности
наукоемких предприятий и степень их функционирования. В условиях
конкурентной борьбы хозяйствующим субъектам важно не только избежать
дефицита, но и успешно развиваться. Получить это можно благодаря
глубоким знаниям в области организации производства или современным
цифровым технологиям. Одной из концепций в области организации
производства является бережливое производство, которая применяется в
производственной и непроизводственной сферах.
В эпоху цифровой трансформации процесс интеграции современных
технологий
организации
наукоемкого
производства
во
все
сферы
производственной деятельности, требующий внесения коренных изменений
производственных процессов, операций и принципов создания новых
производственных товаров и услуг. В связи с этим, в настоящее время
промышленные
предприятия
коммуникационные
технологии
используют
и
информационно-
информационные
системы,
обеспечивающие решение задач управления стадиями жизненного цикла
продукции
(изделия)
для
реализации
единого
информационного
пространства. В связи с этим значимость информационной базы или
нормативно-справочной информации возрастает, так как для реализации
единой информационной среды необходима упорядоченная информационная
база для эффективного принятия управленческих решений.
Однако, одной из проблем внедрения технологий бережливого и
цифрового производства в России, по мнению специалистов, является слабая
информационная база, нецентрализованность которой в конечном итоге
приводит к следующему: ограничению доступа к архивам документов,
технической документации, низкой оперативности сбора, обработки данных,
низкому уровню достоверности нормативно-справочной информации и т.д.
Перечисленные проблемы влияют на организационную, информационную и
5
программно-техническую
составляющую
информационной
базы
предприятия. Причинами проблем информационной базы могут служить
потери в информационных потоках промышленного предприятия. Потери в
информационных потоках рассматриваются как любая деятельность, не
добавляющая ценность пользователям.
Таким
образом,
проблема
исследования
потерь
в
постоянно
увеличивающимся в огромных масштабах объемом информационных
потоков на промышленном предприятии является актуальной.
Целью диссертационной работы является разработка методического
инструментария
повышения
эффективности
цифрового
производства
промышленного предприятия за счет решения производственных проблем
путем интеграции бережливых и цифровых технологий на промышленном
предприятии Казанского авиационного завода им. С.П. Горбунова - филиал
ПАО «Туполев».
Для достижения поставленной цели в работе необходимо решить
следующие задачи:
1.
Изучить факторы и ограничения цифрового производства на
промышленном предприятии.
2.
Рассмотреть
классификацию
современных
информационно-
коммуникационных технологий и систем цифрового производства.
3.
Разработать методику повышения эффективности цифрового
производства
промышленного
предприятия
за
счет
решения
производственных проблем путем интеграции бережливых и цифровых
технологий.
4.
Разработать систему показателей количественной оценки потерь
в информационных потоках промышленного предприятия.
5.
Разработать
практические
рекомендации
по
повышению
эффективности цифрового производства на промышленном предприятии.
Объектом исследования выступает департамент информационных
технологий отдела корпоративных информационных систем (ДИТ ОКИС)
6
Казанского авиационного завода им. С.П. Горбунова - филиал ПАО
«Туполев».
Предметом исследования являются потери в информационных потоках
промышленного
производства.
предприятия
в
разрезе
концепции
бережливого
7
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗВИТИЯ ЦИФРОВОГО
ПРОИЗВОДСТВА
1.1. ФАКТОРЫ И ОГРАНИЧЕНИЯ ЦИФРОВОГО ПРОИЗВОДСТВА
СОВРЕМЕННЫХ НАУКОЕМКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Любая внутренняя среда производственной системы подвергается
постоянному влиянию существующих факторов и ограничений. В научной
литературе
факторы,
воздействующие
на
функционирование
любой
производственной системы, разделяются на внутренние и внешние. При этом
стоит отметить, что степень воздействия внутренних факторов имеет более
высокое влияние, чем внешних. Ведь производственный потенциал
предприятия, как совокупность имеющихся возможностей, раскрывается в
правильно организованной производственной системе с четкой поставленной
целью и вовремя выполняющей производственные заказы, пользующиеся
спросом на рынке [1].
Внутренние факторы – это совокупность элементов внутренней среды
производственного предприятия, которые можно разделить на техникотехнологические,
организационные,
экономические,
социально-
психологические. Классификация внутренних факторов, элементы которых
направлены на раскрытие производственного потенциала, представлена на
(рисунок 1.1) [2].
Внутренние факторы связаны с производственными мощностями
предприятия (тип, размещение, характеристики, возраст и стоимость
обслуживания или замены) и технологическими процессами (возможность их
автоматизации, гибкость). Также туда входят финансовые взаимоотношения
(поток наличности, доступ к фондам, наличие догов и стоимость капитала) и
человеческие ресурсы (квалификация, профессионализм, опыт, отношение к
организации и к работе, методы принятия решения и использования
творческого потенциала) [1].
8
Рис.1.1 Внутренние факторы влияния промышленного предприятия
Внешние
факторы
влияния
могут
иметь
следующую
группу:
экономические, политические, юридические, рыночные и технологические.
На раскрытие производственного потенциала как совокупности
возможностей
влияют
ограничения,
имеющиеся
на
предприятии.
Ограничения, негативно воздействующие на функционирование любой
производственной системы, разделяются на внутренние и внешние.
К внутренним ограничениям производственного предприятия можно
отнести так называемые «узкие места». Узкое место ведет к нарушению
принципа пропорциональности, являющегося одним из базовых элементов
рациональной
организации
производства,
и
предполагающего
сбалансирование пропускной способности производственной системы и ее
потоков
(материальных,
финансовых
и
т.д.).
производительности
В
сервисно-обслуживаемых,
связи
труда,
с
низкой
этим
это
скорости
информационных,
приводит
передачи
и
к
низкой
обработки
информации, к длинным производственным циклам, медленной адаптации к
изменениям и т.д. При отсутствии соответствующей реакции предприятия,
ограничения
приводят
к
увеличению
трудоёмкости,
времени
производственного цикла, снижению выпуска изделий и увеличению
производственных потерь [2].
9
К внешним ограничениям относятся:
1. Кибербезопасность
2. Зависимость от иностранного ПО
3. Дороговизна ПО и т.д.
4. Сокращение инвестиций [3].
Качественные и количественные изменения, происходившие в процессе
промышленных и технологических революций, определяли каждый раз
новые факторы и ограничения, влияющие как на внутреннею, так и на
внешнюю среду производственного предприятия. Для сравнения факторами,
оказывавшие влияние на развитие промышленности во вторую половину XIX
и начало XX века, были следующими (Таблица 1.1) [4]:
Таблица 1.1
Факторы становления второй промышленной революции
Факторы
«Вертикальное»
строение
производства
Организация
массового
производства
Максимальное
разделение труда
Содержание факторов
Включение в состав корпорации звеньев технологической цепи,
предшествующих основному производству (в частности,
производству автомобилей) и следующих после этого производства
(угольные шахты, рудники, металлургические заводы, железные
дороги, порты и т.п.)
Непрерывный выпуск в значительных объемах одного и того же
типоразмера в течение длительного времени
при строгой повторяемости производственного процесса во всех
подразделениях предприятия
Дробление производственного процесса на мельчайшие
односложные операции с тем, чтобы их мог выполнить самый
неквалифицированный рабочий («от сохи»)
Использование ограниченного числа типов специализированного
оборудования, инструментов, видов сырья, полуфабрикатов,
материалов, запасных частей и т.п.
Типизация,
унификация
оборудования,
предметов труда
Последовательность Размещение оборудования и рабочих в строгом соответствии с
смены фазисов
последовательностью технологического процесса
Рациональная
подготовка
производства
Механизация
транспорта
Своевременная подача предметов труда, приспособлений,
инструмента непосредственно к рабочим местам
Перемещение грузов только с помощью механизмов (подъемные
краны, лифты, конвейеры, транспортеры)
10
Продолжение таблицы 1.1
Поточность
производства
Согласованное выполнение всех операций во времени и
перемещение предметов труда с помощью конвейеров через рабочие
места в соответствии с заданным быстрым темпом протекания
производственного процесса
Ключевыми факторами третьей промышленной революции были
автоматизация и роботизация производства.
В настоящее время основными факторами цифрового производства, по
мнению автора, являются (таблица.1.2) [3,5]:
Таблица 1.2
Факторы становления цифрового производства
Техникотехнологические
Организационноэкономические
Социальнопсихологические
1. Рост сложности
производимой
продукции
2. Повышение
сложности и
вариативности
технологических
процессов
3. Усложнение систем
управления и контроля
за производственными
процессами
4. Применение новых
материалов и
технологий
1. Увеличение
продолжительности и
стоимости разработок
и исследований
2. Усложнение
технического
обслуживания
оборудования
3. Ускорение
организационных
работ
4. Рост
информационного
обеспечения
5. Снижение сроков
разработки
Снижение прибыли
6. Снижение издержек
на натурные
испытания
1. Рост требований к
специалистам
(инженерам,
технологам)
2. Возникновение
необходимости
массовой
кастомизации
(персонализации)
продукции
3. Расширение
возможностей
потребителей
напрямую
воздействовать с
предприятиями
4. Появление
необходимости к
оригинальности
технического
решения
Управленческие
1. Переход на
сервисную
бизнес-модель
В настоящее время в как России, так и зарубежных странах
существуют проблемы при переходе к цифровому производству:
1. Сокращение инвестиций бизнеса в развитие высоких технологий,
вызванное снижением темпов роста всей мировой экономики.
2. Медленное внедрение базовых инструментов управления бизнес
процессами CRM и ERP, являющихся основой современного производства.
11
3. Усугубление необходимости импорта программного и аппаратного
обеспечения, в частности, для России на фоне снижения стоимости рубля.
[6].
Эти
проблемы
можно
отнести
к
ограничениям
цифрового
производства. Выделяют ограничения внутренние и внешние (таблица 1.3)
[2]:
Таблица 1.3
Ограничения при переходе к цифровому производству
Внутренние ограничения
1. Устаревшая материально-техническая
база
2. Низкий уровень автоматизации
3. Длинные производственные
циклы
4. Медленная адаптация к
изменениям
Внешние ограничения
1. Кибербезопасность
2. Зависимость от иностранного ПО
3. Дороговизна ПО и т.д.
4. Сокращение инвестиций
Стоит отметить, что развитие любого промышленного предприятия, как
и любой организации, возможно за счет экстенсивного роста, т.е. за счет
собственных
средств
(ресурсов)
путем
проведения
мероприятий по
идентификации внутренних факторов, влияние которых направлены на
повышение
потенциала
произведенного
предприятия.
Примерами
внутренних факторов являются сильная корпоративная культура, опытный
персонал, грамотно выстроенные производственные процессы, поддержка
влияния
которых
служит
основой
успешного
функционирования
производственного
потенциала
как
деятельности предприятия.
На
раскрытие
совокупности
возможностей влияют внутренние ограничения, имеющиеся на предприятии.
К ограничениям, негативно воздействующие на функционирование любой
производственной системы можно отнести так называемые «узкие места» [1].
В связи с этим дальнейшее исследование настоящей диссертации, в
частности, посвящено мероприятиям идентификации, оценки и отбору
внутренних
факторов
и
ограничений
промышленного
предприятия
12
Казанского авиационного завода им. С.П. Горбунова – филиал ПАО
«Туполев».
1.2. КЛАССИФИКАЦИЯ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННОКОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ЦИФРОВОГО
ПРОИЗВОДСТВА
В настоящее время гибкое управление современным производством
требует использование совершенных технологических решений, к примеру,
информационно-коммуникационных технологий, и информационных систем
для раскрытия возможностей промышленного предприятия.
Сегодня информационные технологии и системы применяются в любой
отрасли промышленности. Более того, многие современные методы
управления не могут быть реализованы без привлечения информационных
технологий и систем [7]. Информационные технологии – это технологии
необходимые для сбора обработки, хранения, извлечения, распределения и
обмена данными или информацией. Под информационными технологиями
может пониматься проектирование и внедрение компьютерных сетей для
обработки данных, различных операций, действий над данными. Все
процессы
преобразования
информации
в
информационной
системе
осуществляется с помощью информационных технологий. В основе
информационной
технологии
лежит
процесс,
выполнение
которого
определения.
Согласно
построено на способах деятельности и операциях [8].
Существуют
иные,
более
развернутые
определению, принятому ЮНЕСКО, информационные технологии – это
комплекс
взаимосвязанных,
научных,
технологических,
инженерных
дисциплин, изучающих методы эффективной организации пользователей,
обеспечивающих обработку и хранение информации, вычислительную
технику и методы кооперации взаимодействия персонала и передовых
производственных технологий.
Информационные технологии предоставляют возможность доступа к
любой информации, а их применение в сфере организации и управления
13
наукоемкими машиностроительными производствами является необходимым
условием формирования эффективной производственной системы.
Цель информационных технологий – производство, получение и
предоставление информации от пользователей для анализа и использования
ее другим пользователем с целью принятия управленческих решений.
Применяя различные информационные технологии к одной и той же
информации, можно получить различные информационные продукты.
Основные функции информационных технологий в разрезе процедур и
операций представлены в таблице 1.4 [8,9].
Таблица 1.4
Основные функции современных информационных технологий
Процедуры
Обработка
информации
Сбор и
регистрация
информации
Передача
информации
Сбор
Ввод в каналы
связи
Передача
Преобразование
в системе
передачи данных
Передача
Обработка
информации
информации
Операции
Ввод
информации в
систему
Контроль
ввода
Регистрация на
машинном
носителе или в
документе
Ввод в
Вывод
Вывод и
информационную сообщений с
контроль
систему
обратным
вывода
преобразованием
Контроль ввода
Контроль вывода Отображение
результатов
Хранение
информации
Подготовка
принятия
решений
Хранение
Анализ
информации
Запрос
Моделирование
Поиск
Предвидение
(прогноз)
Контроль
поиска
Анализ и
корректировка
Выдача
информации
Подготовка
принятия
решения
Стоит отметить, что в отличие от информационной технологии,
информационная система (ИС) является средой, элементами которой
являются технические и программные средства, базы данных, персонал.
Внутри этой среды происходят процессы информационных технологий. ИС
не может функционировать без информационных технологий, так как ИС
управляются информационными технологиями для получения результатов
14
информационных
процессов,
а
информационная
технология
может
существовать вне информационной системы. Таким образом, между
информационными
системами
и
информационными
технологиями
существует системная взаимосвязь.
В настоящее время не существует устоявшейся классификации ИТ и
предложить единую классификацию крайне сложно. В то же время, для
ориентирования в многообразии ИКТ в научной литературе авторамиисследователями предлагаются различные виды классификаций ИКТ по
следующим признакам:
1. По типу предметной области выделяют классы задач, решение
которых производится с использованием современных информационных
технологий [10]:
планирование, бюджетирование;
бухгалтерский учет;
анализ деятельности предприятия;
управление предприятием;
страховая деятельность;
банковская деятельность;
налоговая деятельность и др.
2. По степени охвата задач управления информационные технологии
подразделяют:
обработка данных — вычислительные средства используются без
пересмотра методологии и организации процессов управления для решения
отдельных экономических задач;
поддержка принятия решений — использование экономико-
математических
прикладных
методов,
программ
для
моделей
и
специализированных
аналитической
работы,
и
пакетов
формирования
прогнозов, бизнес-планов, оценок и выводов;
электронный
офис
—
программно-аппаратный
комплекс,
включающий интегрированные пакеты прикладных программ и средства
15
передачи информации, для комплексной автоматизации и решения офисных
задач;
экспертная поддержка, основанная на использовании экспертных
систем и баз знаний конкретной предметной области. Базы знаний содержат
факты и логическую взаимосвязь этих фактов.
3. По классам реализуемых технологических операций выделяют
информационные технологии, использующие [10]:
текстовые редакторы;
табличные процессоры;
графические редакторы;
СУБД (системы управления базами данных);
мультимедийные системы;
гипертекстовые системы;
геоинформационные системы;
телекоммуникации и др.
На современном предприятии уже недостаточно применять средства
автоматизации информационных технологий при реализации отдельных
функций
управления
(планирование,
учет,
анализ).
Необходимо
автоматизировать в целом управление предприятием. В связи с этим
выделяют иные виды классификаций ИКТ.
4. По пользовательскому интерфейсу (пакетные, диалоговые и
сетевые).
5. По способу построения сети (локальные, многоуровневые и
распределённые).
Существует классификация ИКТ, основанное на распределении снизувверх по мере усложнения — от средств, обеспечивающих общение человека
с ЭВМ, включающих сбор, обработку, хранение и поиск информации, до
извлечения знаний и возникновения новой информации в результате
применения комплекса методов [8].
16
Таблица 1.3
Классификация современных информационно-коммуникационных
технологий распределенное «снизу-вверх» по мере усложнения
7. Эмерджентные технологии
7.1 Интернет7.2 Интеллектуальные технологии
7.3 НБИК-технологии
технологии
6. Технологии создания систем управления предприятиями и организациями
6.1 Технологии
6.2 Технологии
6.3 Технологии
6.4
6.5 Технологии
создания АСУ и проектирования и создания
Технологии проектирования
АИС
отладки
предметно
создания
и выбора
документальных и ориентированных АСНМОУ
корпоративных
фактографических ИС
предприятия ИС
ИПС
как
АДФИПС
5. Технологии обработки данных и извлечения знаний для принятия решений
5.1 OLAP5.2 Технологии
5.3 Методология 5.4 Технологии
технологии
извлечения
SADT, RAD- и
имитационного
и «витрины»
знаний из данных CASE технологии моделирования
Data Sience (КDD,
ETL, Data Mining)
4. Технологии обработки и транзакций
4.1 Технологии
4.2 Технологии подготовки текстовых 4.3 OLTP-технологии
обработки
и табличных данных
численных и
символьных
данных
3. Технологии поиска информации
3.1. Технологии 3.2. Технологии документального
3.4.Технология поиска
поиска в базах
информационного поиска
фактографических данных
данных
2. Технологии регистрации, хранения и представления данных
2.1. Технологии 2.2. Технологии
2.3. Облачные
2.4. Технологии мультимедиа
создания баз
построения и
технологии
данных. СУБД
создания
хранилищ данных
1. Технологии общения человека и ЭВМ
1.1.
1.2. Технологии
1.3. Технологии 1.4. Технологии тестирования
Операционные
алгоритмизации и
шифрования и
системы
программирования
кодирования
Таким
образом,
коммуникационных
существующие
технологий
и
классификации
информационно-
информационно-коммуникационных
систем, используемых на промышленных предприятиях, можно выделить по
следующим основным признакам (таблица 1.4):
17
Таблица 1.4
Существующие классификации информационно-коммуникационных
технологий
№
1
1.
2.
Признак
2
По предметным
(функциональным) областям
По способу реализации
3.
По степени охвата задач
управления
4.
По классу реализуемых
технологических операций
5.
По типу пользовательского
интерфейса
По способу построения
компьютерной сети
По стратам методов и средств
работы с информацией (по мере
усложнения)
По стадиям жизненного цикла
продукции (изделия)
6.
7.
8.
В
настоящее
время
Содержание классификаций ИКТ
3
Определяет класс задач планирования,
бюджетирования, управления предприятием
Определяет традиционно сложившиеся и новые
информационные технологии
Определяет электронную обработку данных и
автоматизацию функций управления,
включающую в себя: поддержку принятия
решений, электронный офис и экспертную
поддержку
Определяет работу с текстовыми и табличными
процессорами, графическими объектами,
СУБД, гипертекстовыми и мультимедийными
системами
Определяет доступ пользователя к
информационным и вычислительным ресурсам
Определяет интегрированные компьютерные
системы обработки данных большой сложности
Определяет многоуровневое представление ИТ
Определяет применение ИКТ по всем стадиям
жизненного цикла продукции (изделия)
начиная от стадии проектирования заканчивая
стадией эксплуатацией и утилизацией
в
условиях
цифровой
трансформации
промышленных предприятий, как правило, используются информационнокоммуникационные технологии и информационные системы управления,
обеспечивающие решение задач управления стадиями жизненного цикла
продукции
(изделия)
для
реализации
единого
информационного
пространства или среды. В связи с этим большая часть авторов применяет
классификации
информационно-коммуникационных
технологий
и
информационных систем по стадиям жизненного цикла продукции (изделия)
рисунок 1.2 [11]:
18
Рис. 1.2 Классификация информационных систем по стадиям жизненного
цикла промышленной продукции
В настоящее время на промышленных предприятиях необходимо
применять современные системы управлением полным жизненным циклом
изделий (СУПЖЦ) для реализации единой информационной среды [12].
Обобщая
результаты
классификаций
информационно-
коммуникационных технологий и опираясь на вышеизложенное, в настоящей
магистерской
диссертации
предлагается
иная
классификация
информационно-коммуникационных технологий и информационных систем,
применяемая в цифровом производстве (приложение 1). Предложенная
классификация имеет в себя несколько признаков:
1. По предметным (функциональным) областям (определяет класс
задач управлением, планированием, бюджетированием предприятием)
19
2. Стадии жизненного цикла продукции (изделия) начиная с
управления
требованиями
и
заканчивая
стадией
эксплуатацией
и
утилизацией.
3. Помимо этого, классификация имеет алгоритмичный процесс, то
есть определяет последовательность взаимосвязанных процессов создания
проекта изделия.
1.3. МЕТОДИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТАРИЙ ПОВЫШЕНИЯ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ЦИФРОВОГО ПРОИЗВОДСТВА
Прежде чем анализировать методический инструментарий повышения
эффективности цифрового производства определимся с понятием цифровое
производство.
Цифровое производство – это передовое производство, в котором
интегрируются
современные
технологии
организации
наукоемкого
производства во все сферы производственной деятельности, требуеющее
внесения коренных изменений производственных процессов, операций и
принципов создания производственных товаров и услуг для эффективного
функционирования производства [13]. В качестве современных технологий
организации наукоемкого производства автор выделяет следующие:
1. Цифровые технологии (цифровое проектирование и моделирование,
информационные системы управлением предприятием, аддитивные и
гибридные
технологии,
CNC
технологии,
промышленные
роботы,
индустриальный интернет и т.д.).
2. Методы, инструменты и принципы бережливого производства
(«вытягивающее»
производство,
быстрая
переналадка,
всеобщее
обслуживание оборудования, система организации рабочего места и т.д.).
3. Традиционные принципы организации производственных процессов
(поточности, параллельности, ритмичности и т.д.).
4. Методы научной организации труда (совершенствование форм
разделения труда, рационализация методов труда, улучшение организации
рабочих мест и т.д.).
20
5. Методы теории ограничений (определение пропускной способности,
метод «фокусирующих шагов»).
Существуют и иные технологии совершенствования организации
наукоемкого производства [1].
Методический инструментарий повышения эффективности цифрового
производства в настоящей работе рассмотрен с точки зрения интеграции
бережливых и цифровых технологий и обусловлен следующими причинами:
1. В настоящее время большое количество отечественной и зарубежной
научной литературы посвящено интеграции технологий бережливого и
цифрового производства.
2. Сегодня современные производители IT технологий и систем
выпускают программные продукты, в которых уже заложены методы,
инструменты и принципы концепции бережливого производства.
3. Реализация концепции бережливого производства не только в
физической, но и в цифровой среде позволяет получить дополнительные
выгоды. К примеру, настоящее диссертационное исследование направлено на
разработку
методической
базы
количественной
оценки
потерь
информационной среды предприятия для их последующего сокращения с
целью
совершенствования
предприятия
и
информационной
удовлетворения
базы
информационных
промышленного
потребностей
её
пользователей.
Таким
образом,
исследование
методического
инструментария
повышения эффективности цифрового производства рассмотренного в
разрезе
интеграции
бережливых
и
цифровых
технологий
являтеся
актуальным. Раскрою обусловленные причины ниже.
В настоящее время анализируется достаточно большое количество
отечественной
и
зарубежной
научной
литературы,
посвященной
методической части интеграции технологий бережливого и цифрового
производства. Проведенный анализ литературных источников, на текущий
момент, позволяет выявить автором два варианта интеграции.
21
Методический характер первого варианта интеграции технологий
бережливого и цифрового производства рассматривается в рамках концепции
бережливого производства и направлен, как правило, на последовательный
отбор элементов бережливого, цифрового производства и построение
матрицы
влияния
взаимодействия
между
ними
для
решения
производственных проблем [14,15,16,17]. Для иллюстрирования первого
варианта интеграции был сформирован авторский алгоритм (рисунок.1.3):
Начало
Определение потерь объекта исследования
Определение структуры (framework)
элементов бережливого и цифрового
производства
Отбор элементов бережливого
производства
Отбор технологий цифрового
производства
Построение матрицы влияния
взаимодействия отобранных элементов
бережливого и цифрового производства
Выбор наиболее совместимых элементов
бережливого и цифрового производства
для устранения потерь
Конец
Рис.1.3 Пример авторского алгоритма интеграции технологий цифрового
производства в рамках концепции бережливого производства
Стоит отметить, что определение взаимодействия влияния элементов
бережливого и цифрового производства формируется экспертным путем.
Следовательно, недостатком такого вида интеграции является отсутствие
стандартов по взаимодействию элементов бережливого и цифрового
производства.
22
Второй вариант интеграции инструментов, методов и принципов
бережливого
производства
рассматривается
в
разрезе
современных
программных продуктов информационных технологий и систем. Сегодня
современные
производители
IT
технологий
и
систем
выпускают
программные продукты, в которых уже заложены методы, инструменты и
принципы концепции бережливого производства. К примеру, один из
методов данной концепции, картирование потоков создания ценности
(КПСЦ), используется в зарубежной информационной системе Tecnomatix
Plant Simulation Tool от производителя Siemens PLM Software для устранения
недостатков ручного способа построения КПСЦ [18].
Отличительные
традиционным
особенности
способом
и
с
применения
помощью
метода
программного
картирования
обеспечения
представлены на рисунок 1.4.
Рис.1.4 Сравнение применения метода КПСЦ традиционным способом и с
помощью программного обеспечения
Моделирование
КПСЦ
с
помощью
программного
обеспечения
позволяет обрабатывать всю необходимую информацию, минимизируя
ошибки и повышая при этом эффективность информационных потоков. Цель
интеграции состоит не только в том, чтобы устранить или минимизировать
23
потери, а в том, чтобы обеспечить доставку продукта клиенту по мере
необходимости, с наименьшими затратами [18].
Недостатками ручного способа построения КПСЦ являются:
1.
Ручной процесс сбора и обработки информации может привести
к различным видам ошибок: неправильная интерпретация, неправильные
измерения, ошибки записи или чтения, неточные оценки и т. д.
2.
Большая трудоемкость хронометража (фотохронометража) для
реализации потока создания ценности может привести к неточным
результатам и решениям.
3.
Большая
трудоемкость ручного
построения
карты потока
создания ценности текущего и будущего состояния.
4.
Недостаточное
последующее
наблюдение
затрудняет
поддержание инициативы по постоянному совершенствованию[18].
Другим примером может послужить реализация «вытягивающего»
производства, являющегося одним из принципов бережливого производства,
за счет программно-аппаратного комплекса планирования и мониторинга
производственных процессов (ПАК ПМ ПП) [19] рисунок 1.5.
Рис. 1.5 Использование принципа «вытягивания» совместно с технологией
цифрового производства на промышленном предприятии
24
Принцип «вытягивающего» производства часто интегрируют в систему
управления производственными процессами - Manufacturing Execution System
(MES) для формирования единого информационного потока между
формированием заказов, доставкой материалов, материальными запасами и
автоматическим заказом покупки у поставщика [14,20,21,22,23].
В
целом
сравнительную
характеристику
вариантов
интеграции
бережливых и цифровых технологий повышения эффективности цифрового
производства, по мнению автора, можно провести по следующим группам
признаков: масштаб, тип производства, ресурсы, время, процесс, результат и
степень участия таблица 1.5.
Таблица 1.5
Авторская сравнительная характеристика интеграции бережливых и
цифровых технологий повышения эффективности цифрового производства
Признак
Варианты методического характера интеграции бережливых и цифровых
технологий
Первый вариант
Второй вариант
1
2
3
1. Масштаб
Степень охвата ограничена,
Степень охвата шире, так как
так как интеграцию необходимо
используются программные продукты,
проводить на конкретном рабочем охватывающие различные элементы
месте, ввиду отбора технологий
производственной структуры для
под конкретное рабочее место.
устранения потерь.
2. Тип
Ввиду необходимости
Постоянство и малое
производст отбора технологий под конкретное разнообразие рабочих процессов
ва
рабочее место, первый вариант
массового типа производства позволяет
подходит для единичного типа
охватывать различные элементы
производства, где присутствует
производственной структуры путем
разнообразие и неповторяемость
имитационного моделирования, что
рабочих процессов
характерно для второго варианта
3. Ресурсы
С точки зрения финансовых
Приобретение и внедрение
ресурсов наименее затратный
модулей ПО, содержащих элементы
вариант по сравнению со вторым.
БП, является дорогим вариантом.
Поэтому этот вариант подходит для
крупных предприятий.
4. Время
Отсутствие стандартов по
Готовая интеграция технологий
взаимодействию элементов
БП в программных продуктах и
бережливого и цифрового
высокая скорость информационных
производства повышает время
материальных и иных потоков в
продолжительности проекта и его виртуальной среде ведет к сокращению
риски.
времени продолжительности проекта.
25
Продолжение таблицы 1.5
1
5. Процесс
6. Точность
получения
результата
7. Степень
участия
2
Процессы, включающие
различного рода материальных и
информационных потоков,
происходят в физической среде.
Имеются определенные
трудности в проведении опроса
экспертов и обработке полученных
данных, что может сказаться на
результате.
Нет гарантий, что мнения
экспертов действительно
достоверны.
Степень участия в проекте
шире, т.к. включает: группа
экспертов, персонал различных
структурных подразделений
предприятия.
3
Процессы, включающие
различного рода материальных и
информационных потоков,
происходят в виртуальной среде.
Результаты более точны. К
примеру, имитационное
моделирование достаточно точно
описывает реальную
производственную систему и
полученную в результате проведения
экспериментов информацию.
Степень участия в проекте
ниже, т.к. при моделировании
производственных процессов в
динамике, нет необходимости
привлекать персонал различных
структурных подразделений
предприятия.
Из приведенной таблицы наиболее существенными для любого
производственного предприятия признаками интеграци бережливых и
цифровых технологий повышения эффективности цифрового производства,
по мнению автора, являются: ресурсы и время и точность получения
результата. Выбранные признаки обуславливаются тем, что главными
критериями успешного функционирования предприятия являются: прибыль,
снижение всех видов затрат на производство продукции, исполнение заказов
точно в срок. Вышеперечисленные критерии являются следствием роста
рентабельности, финансовой стабильности и устойчивости организации на
внутреннем и внешнем рынках. [24].
Остальные признаки интеграци бережливых и цифровых технологий
повышения
эффективности
цифрового
производства
являются
сопутствующими и определяющими ориентир выбора варианта интеграции.
Таким образом, подводя итоги анализа методического инструментария
повышения эффективности цифрового производства, рассматриваемого через
интеграцию бережливых и цифровых технологий, можно сделать следующие
выводы:
26
1. При первом варианте интеграции технологий бережливого и
цифврового
производства
повышения
эффективности
цифрового
производства, по мнению автора, необходимы выполнение условий,
представденных на рисунке 1.3. Цель первого варинта рассматреть
интеграцию через призму концепции бережливого производства. Перед
началом проведения интеграции, как уже отчечалось автором, необходимо
формировние группы экспертов для отбора, выбора и выявления наиболее
совместимых элементов бережливого и цифврового производства под
конкретное рабочее место для устранения потерь.
2. Цель второго варианта заключается в рассмотрении интеграции
технологий
бережливого
эффективности
цифрового
и
цифврового
производства
производства
в
разрезе
повышения
современных
программных продуктов информационных технологий и систем. Из этого
следует, что на предприятии должны присутствовать соответсвующие
программные продукты. Таким образом, в заключении первой главы можно
заключить,
что
для
удовлетворения
постоянного
роста
требований
потребителей к качеству и характеристикам конечной продукции, ускорения
вывода продуктов на рынок, особенно в наукоёмких промышленных
производствах необходимо:
1.
внутренних
Проводить мероприятия идентификации, оценки и отбора
факторов
и
ограничений
для
повышения
потенциала
произведенного предприятия.
2.
Использовать современные информационно-коммуникационные
технологии и информационные системы управления, обеспечивающие
решение задач управления стадиями жизненного цикла продукции (изделия)
для реализации единого информационного пространства.
3.
Повышать
эффективность
цифрового
производства
путем
интеграции современных технологий организации наукоемкого производства
и цифровых технологий в устоявшиеся производственные процессы.
27
2. АНАЛИЗ ОБЩИХ ТЕНДЕНЦИЙ ЦИФРОВОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ И
ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ
2.1 ЦИФРОВАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ЗАРУБЕЖНОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
В настоящее время изменения мировой промышленности, связанные с
ростом сложности производимой продукции, повышением сложности и
вариативности технологических процессов, усложнением систем управления
и контроля за производственными процессами, применением новых
материалов и технологий, стимулируют развитие масштабных программ и
проектов
цифровой
направленных
на
трансформации
развитие
промышленности,
современных
в
технологий
частности,
организации
наукоемкого производства [25].
Следует
отметить,
что
под
цифровой
трансформацией
промышленности понимается процесс интеграции современных технологий
организации наукоемкого производства во все сферы производственной
деятельности,
который
требует
внесения
коренных
изменений
производственных процессов, операций и принципов создания новых
производственных товаров и услуг для эффективного функционирования
производства. В качестве современных технологий организации наукоемкого
производства можно выделить следующие:
1. Цифровые технологии (цифровое проектирование и моделирование,
информационные системы управлением предприятием, аддитивные и
гибридные
технологии,
CNC
технологии,
промышленные
роботы,
индустриальный интернет и т.д.)
2. Методы, инструменты и принципы бережливого производства
(быстрая переналадка, всеобщее обслуживание оборудования, система
организации рабочего места и т.д.)
3. Традиционные принципы организации производственных процессов
(поточности, параллельности, ритмичности и т.д.)
28
4. Методы научной организации труда (совершенствование форм
разделения труда, рационализация методов труда, улучшение организации
рабочих мест и т.д.).
5. Методы теории ограничений (определение пропускной способности,
метод «фокусирующих шагов»)
Сегодня
современные
технологии
организации
наукоемкого
производства находятся в фокусе промышленной, инновационной, научной и
образовательной политики развитых стран: США, Германия, Франция,
Великобритания, Китай, Япония и т.д. В связи с этим в зарубежных
программах и инициативах развитых стран по цифровой трансформации
промышленности
используются
различные
понятия
для
обозначения
технологий организации наукоемкого производства и выделяются различные
виды групп технологий.
В Европейском союзе применительно к технологиям организации
наукоемкого производства гораздо чаще используется выражение «системы
передового производства» (Advanced manufacturing systems), которые, наряду
с нанотехнологиями, передовыми материалами, микро- и наноэлектроникой,
фотоникой и биотехнологиями, рассматриваются в документах Европейской
комиссии 2009 г. как часть так называемых «ключевых перспективных
технологий» (key enabling technologies) – драйверов создания новых
продуктов и услуг на рынке к 2025 г. [26].
К европейским «системам передового производства», как ключевым
перспективным технологиям относят: робототехнику, киберфизическую
систему автоматизацию, измерительные системы, когнитивную обработку
информации, обработку сигналов и управление производством посредством
информационно-коммуникационных
технологий,
высокотехнологичные
продукты.
В Европейском союзе существует множество различных программ и
отдельных
проектов
по
цифровой
трансформации
промышленности,
направленных, в частности, на развитие «систем передового производства».
29
Например, «Industrie 4.0» в Германии, «Usine du Futur» во Франции.
Существует программа, объединяющая весь Евросоюз, которая называется
«Фабрики будущего» (Factories of the Future). В некоторых странах
параллельно функционируют сразу несколько программ (рис.2.1) [26].
Рис. 2.1. Программы по развитию «систем передового производства» в
Европейском союзе
На уровне Евросоюза с 2008 года функционирует государственночастное партнерство (Public-Private Partnership) для создания «Фабрики
будущего», призванное вывести промышленное производство на новый
уровень с обеспечением высокой продуктивности и добавленной стоимости.
Кроме того, данная инициатива направлена на обеспечение экологической
безопасности и
способствует
устойчивому социально-экономическому
развитию. Программа «Фабрики будущего», зарекомендовавшая себя как
успешная, позже вошла в программу «Горизонт 2020» (Horizon 2020) и с
2014 года функционирует в ее рамках. В период с 2014 до 2025 г. на создание
«Фабрики будущего» планируется выделить 1,15 миллиард евро [27].
30
Целями программы «Фабрики будущего» являются следующими:
внедрение в производство передовых технологий, таких как 3D-
печать, нано- и микроразмерное структурирование;
внедрение самонастраивающегося «умного» оборудования и
систем, таких как мехатроника, роботы, фотоника;
планировка фабрики и обработка данных, обеспечивающие
максимальное использование ресурсов для увеличения продуктивности
производства;
создание
мобильных
фабрик,
объединенных
общим
информационным полем и способных сотрудничать друг с другом,
динамично связывающих логистику и локальное производство;
производство с участием человека: создание рабочих мест
будущего;
клиентоориентированное производство: связывание продуктов и
процессов с инновационными услугами.
Программа «Фабрики будущего» охватывает все производственные
сферы и подразумевает мероприятия по модернизации в следующих
областях:
Логистика.
Обработка и перемещение материалов.
Программирование и планирование,
Клиентоориентированный дизайн,
Энергоэффективность.
Сокращение вредных выбросов.
Новые технологии обработки.
Новые материалы.
Усовершенствование
существующего
оборудования
и
производственных технологий [27].
Драйверами
развития
производственных
и
непроизводственных
областей являются: стремление к снижению финансовых издержек,
31
обеспечение
энергоэффективности,
снижение
материалоемкости
производства, повышение гибкости и безопасности производства, ускорение
сроков вывода продукции на рынок при одновременном повышении ее
качества,
увеличение
производительности
труда,
а
также
создание
принципиально новых продуктов.
В Федеративной Республике Германии среди национальных инициатив
развития технологий организации наукоемкого производства наибольшую
известность получила германская национальная программа «Industrie 4.0», о
которой впервые заговорили в 2011 году. «Industrie 4.0» является одним из
десяти «проектов будущего» предусмотренных в Стратегии повышения
конкурентоспособности промышленности Германии (High-Tech Strategy 2020
Action Plan), принятой в 2012 году [28].
Основной идеей германской программы «Industrie 4.0» является
переход от так называемых «встроенных систем» (embedded systems) к
«киберфизическим системам». «Встроенные системы» – это центральные
блоки управления (central control units), встроенные в различные объекты,
которыми они управляют. «Киберфизические системы» – совокупность
автоматизированных
программных
компонентов
с
механическими
и
электронными частями, позволяющих соединять физический и виртуальный
мир, за счет использования центров обработки данных, интернета и сетей для
взаимодействия «умных» объектов друг с другом. Переход от «встроенных
систем» к «киберфизическим системам» в национальной программе
«Industrie 4.0» называют четвертой промышленной революцией.
Одним из главных методов достижения целей национальной программы
«Industrie 4.0» является объединение усилий государства (Министерство
образования и исследований и Министерство экономики и технологий ФРГ),
научного сообщества (Общество им. Фраунгофера, Национальная академия
технических наук) и частного бизнеса (платформа «Industrie 4.0» – отдельные
компании, среди которых Bosch и SAP, а также Ассоциация IT-компаний
BITKOM, Ассоциация немецких машиностроителей VDMA и Ассоциация
32
производителей электроники ZVEI).
Стоит отметить, что именно в Германии сформировалось такое
понятие, как «Интернет вещей» (Internet of Things, IoT) имеющее схожий с
промышленным интернетом алгоритм действий, но применительно не к
производственному сектору или промышленности, а к потребительским
товарам. Данное понятие получило широкое распространение благодаря
германской программе «Industrie 4.0». В качестве развития этого понятия
американская компания «Cisco» использует термин «Интернет всего»
(Internet of Everything, IoE), который охватывает и промышленный интернет,
и «Интернет вещей» [29].
Таким
образом,
повышение
конкурентоспособности
промышленности в условиях неконкурентоспособности
немецкой
Германии по
затратам на рабочую силу по отношению к другим развитым странам и
отставании в развитии программного обеспечения является главной целью
национальной программы «Industrie 4.0».
Программа развития Великобритании, в частности, промышленности
включает семь направлений, в рамках которых создаются центры «катапульты» (Catapult Centres) [30]:
производство с высокой добавленной стоимостью (high value
manufacturing);
клеточная терапия;
оффшорная возобновляемая энергетика;
программное обеспечение для спутников;
взаимосвязанная цифровая экономика;
города будущего;
транспортные системы.
Организационные принципы программы подразумевают:
1.
Множественность источников финансирования.
2.
Прототипирование и производство новых продуктов и услуг как
приоритетные направления деятельности.
33
Китайское правительство в свою очередь разрабатывает программу
«Made in China 2025», в рамках которой предполагается реализация девяти
приоритетных задач по повышению конкурентоспособности собственной
промышленности:
1.
гармонизация технологий и промышленности;
2.
стимулирование инновационной активности в промышленности;
3.
усиление промышленной базы;
4.
развитие китайских брендов;
5.
внедрение «зелёных» технологий в производство;
6.
прорыв в 10 ключевых секторах промышленности;
7.
реструктуризация промышленного сектора;
8.
развитие
сервис-ориентированной
промышленности
и
производственных услуг;
9.
интернационализация производства [31].
Программа включает четкий перечень плановых показателей, которые
предполагается достичь в краткосрочной и среднесрочной перспективе, меры
защиты интеллектуальной собственности, стимулирования компаний к
формированию
собственных
технических
стандартов
и
поощрения
инноваций в традиционных отраслях, что отчасти зафиксировано в ранее
принятых планах по развитию технологий и перспективных секторов
промышленности: 15-летний план по развитию «коренных инноваций» в
2006 г. (indigenous innovation, научных исследований и технологических
разработок, полностью выполненных и внедрённых в самом Китае) и 12-й
пятилетний план по развитию 7 стратегических перспективных отраслей в
2010 г. (12th Five Year Plan on the Development of the Strategic Emerging
Industries). Но в отличие от предыдущих сфокусированных программ в
стратегии
«Made
in
China
2025»
перечень
прорывных
секторов
промышленности расширен до 10 (как перспективных, так и традиционных):
1.
серверов
информационные
технологии
(увеличение
доли
китайских
в телекоммуникационном и финансовом секторе до 75% к 2020 г.
34
и до 90% к 2025 г.);
2.
ЧПУ и робототехника (увеличение доли китайских роботов на
рынке до 50% к 2020 г. и до 70% и более к 2025 г.);
3.
аэрокосмические
технологии
(увеличение
оборота
авиакосмической отрасли до 100 млрд юаней (15,6 млрд долл.) к 2020 г. и до
2 трлн юаней к 2025 г.);
4.
строительство высокотехнологичных судов и морской техники
(40% глобального рынка к 2020 г. и 50% к 2025 г.);
5.
железнодорожная техника и оборудование;
6.
энергосбережение и транспортные средства на альтернативных
видах топлива (увеличение доли китайских автомобилей на рынке до 70% к
2020 г. (1 млн автомобилей) и 80% к 2025 г. (3 млн автомобилей));
7.
энергетика;
8.
материаловедение;
9.
медицина и медицинские приборы;
10.
сельскохозяйственная техника [32].
Следует отметить, что в отличие от США и ЕС, программы развития
промышленности которых направленны на поддержку междисциплинарных,
кросс-отраслевых технологий, оказывающих существенное влияние на
трансформацию различных производственных отраслей, в программе Китая
выделены как технологические, так и отраслевые направления развития.
Именно в этих направлениях у Китая имеется потенциал, что позволит ему
стать одним из лидеров глобального производства.
Японская
концепция
«Society
5.0»,
инициированная
японской
федерацией крупного бизнеса «Кэйданрэн» нацелена на решение таких
проблем Японии, как сокращение численности населения, старение
общества, бездетность работающих граждан». «Society 5.0» является по сути
продолжением «Industrie 4.0», и подразумевает не только цифровизацию
промышленности и экономики, но и цифровую трансформацию общества в
целом. Выделяются пять ступеней развития общества (рис.2.2) [33]:
35
Рисунок 2.2 Ступени развития общества Японии
1.
Охотничье общество.
2.
Аграрное общество.
3.
Индустриальное общество.
4.
Информационное общество.
5.
Супер-интеллектулальное общество.
Согласно
видению,
японской
федерацией
крупного
бизнеса
«Кэйданрэн», на текущий момент общество находится на четвертой стадии, а
реализация «Society 5.» предполагает переход к пятой ступени. В фокусе
находятся такие технологии как интернет вещей, искусственный интеллект,
киберфизические
системы,
виртуальная
и
дополненная
реальность,
аналитика «больших данных». При этом особое внимание уделяется
цифровой трансформации здравоохранения для обеспечения нужд людей
старшего возраста [34].
Таким образом, новая модель японской промышленности создается в
рамках развития программы «Общество 5.0» посредством взаимосвязи
36
вещей, людей, машин, систем, технологий для эффективного решения
различных проблем общества. Такая модель промышленности получила
название «Connected Industries и Smart Manufacturing».
В
рамках
американской
промышленное
производство»
национальной
(Advanced
программы
manufacturing
«передовое
partnership),
запущенная в июне 2011 года, выделяются пять групп технологий
организации
наукоемкого
производства,
определяющие
конкурентные
преимущества Америки [35]:
1.
Передовые
датчики,
управление
и
производственные
информационные платформы (Advanced Sensing, Controls and Platforms for
Manufacturing, ASCPM).
2. Визуализация, информатика и цифровое производство (Visualization,
Information and Digital Manufacturing, VIDM).
3.
Производство
передовых
материалов
(Advanced
Materials
Manufacturing, AMM).
4. Киберфизическая система (Cyber-Physical System).
5. Индустриальный Интернет (Industrial Internet) [36].
Таким образом, американский и европейский подходы сходятся в том,
что
происходит
конвергенция
виртуального
и
физического
мира,
позволяющая им коммуницировать, фиксировать показатели и обмениваться
данными по внутренним и внешним каналам связи, причем без участия
человека.
В
связи
с
чем
наиболее
часто
используются
термины
«киберфизическая система» и «промышленный интернет».
Видение
Китая
по
трансформации
цифрового
производства,
обладающего мощной производственной базой, заключается в объединении
как традиционных технологий, так и цифровые технологиий.
Япония фокусируется на расширенном цикле разработки продукта –
начиная от стадии разработки и тестирования, включая планирование и
изготовление прототипов до производства, доставки, обслуживания и
последующей утилизации/переработки.
37
2.2. ОСОБЕННОСТИ ЦИФРОВОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ
ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
В последние несколько лет проблематика технологий организации
наукоемкого производства, в частности, цифровых технологий активно
обсуждается и рассматривается в качестве приоритетного направления
развития промышленности в России на уровне федеральных органов власти.
На сегодняшний день это выражается в трех главных инструментах
государственной поддержки технологий – «Национальной технологической
инициативе» (НТИ), стратегии научно-технологического развития Российской
Федерации
экономика».
(СНТР),
Все
эти
а
также
национальной
программы
программе
реализуются
в
рамках
«Цифровая
цифровой
трансформации и аналогичных направлений, которые разрабатываются в
США («Advanced Manufacturing Partnership»), Германии («Industrie 4.0») и
других передовых странах.
Российская программа «Национальная технологическая инициатива»
(НТИ) – это программа, направленная на формирование принципиально
новых рынков и создание условий для глобального технологического
лидерства страны к 2035 г., которую в Послании Федеральному Собранию 4
декабря 2014 года предложил инициировать Президент РФ В.В. Путин.
Центром, позволяющим решать национально-значимые задачи, в
особенности
осуществлять
импортозамещение
и
импортоопережение
высокотехнологичной зарубежной продукции, а также увеличивать долю
экспорта продукции и услуг, являются технологии организации наукоемкого
производства [37].
В рамках НТИ выделены рабочие группы по развитию рынков
будущего: «AeroNet», «AutoNet», «MariNet», «EnergyNet» «ТechNet» и
другие. К примеру, рабочая группа «ТechNet» направлена на развитие
технологий организации наукоемкого производства и создание нового
поколения производств. Реализация дорожной карты «ТechNet» направлена
на развитие и продвижение передовых технологий, продуктов и услуг,
38
обеспечивающих
приоритетные
позиции
российских
компаний
на
формируемых глобальных рынках, предусмотренных планом мероприятий
«ТechNet», с учетом специфики новых производственных технологий,
связанных
с
ускорением,
удешевлением
и
децентрализацией
производственных процессов разработки и проектирования инновационной
продукции, что формирует основу для массовой кастомизации продукции и
изделий (рис. 2.3) [37].
Рис. 2.3 – Матрица национальной технологической инициативы (НТИ)
В рамках дорожной карты предполагается создание нового поколения
современных цифровых производств: «Фабрики будущего», «Цифровой
фабрики» и «Виртуальной Фабрики». Создание «Фабрик будущего»
направлено на развитие и повышение экспортного потенциала наукоёмкого
сектора российской промышленности, а также на решение актуальных задач
по импортозамещению высокотехнологичной зарубежной продукции на
основе применения технологий организации наукоемкого производства [38].
Таким образом, российская программа «Национальная технологическая
инициатива»
направлена
на
создание
и
проектирование
глобально
конкурентоспособной, отечественной и кастомизированной продукции
нового поколения для глобального технологического лидерства России.
Другим
инструментом
для
трансформации
российской
промышленности является разработка национальной программы «Цифровая
экономика
Российской
Федерации»,
предусмотренная
указанием
39
Правительства РФ в рамках исполнения перечня поручений Президента РФ №
Пр- 2346 от 5 декабря 2016 года. В национальную программу «Цифровая
экономика» РФ входят федеральные проекты, направленные на развитие и
ускорение цифровой трансформации Российской Федерации [39].
Основными моментами программы «Цифровая экономика» являются:
повышение
расходов
на
высококвалифицированных
«сквозных»
цифровых
развитие
кадров,
цифровой
разработка
технологий,
создание
экономики,
обучение
отечественных
комплексной
девяти
системы
финансирования различного рода проектов и изменение приоритетных
отраслей российской экономики и социальной сферы.
Для организации и управления программой «Цифровая экономика»
выявлены пять базовых направлений развития цифровой экономики в России
на период до 2024 года:
1.
Нормативное регулирование.
2.
Кадровое обеспечение и образование.
3.
Формирование
исследовательских
«hard»
компетенций
и
технических заделов.
4.
Информационная инфраструктура российского общества.
5.
Информационная безопасность российского общества [39].
Следующим инструментом государственной поддержки технологий
организации
наукоемкого
производства
является
Стратегия
научно-
технологического развития (СНТР) Российской Федерации на 2017-2019
годы, утвержденная распоряжением правительства от 24 июня 2017 года
№1325-р.
Ответственность
за
выполнением
плана
СНТР
назначено
министерство науки и высшего образования Российской Федерации, высшие
учебные
заведения,
органы
исполнительной
власти:
федеральные,
региональные.
Помимо государственных министерств и его ведомств ответственность
за выполнение плана СНТР несут государственные корпорации, фонды
поддержки научной, научно-технической и инновационной деятельности
40
[40].
СНТР направлена на формирование современной системы управления в
области науки, технологий и инноваций, обеспечение инновационной
привлекательности сферы исследований и разработок.
СНТР определяет следующие приоритеты научно-технологического
развития Российской Федерации (табл2.1).
Таблица 2.1
Ключевые приоритетные направления научно-технологического развития
Российской Федерации (РФ)
Проблемы РФ
1.
Сырьевая
зависимость и цифровая
революция.
2.
Истощение
природных ресурсов и
ухудшение экологии.
3.
Старение
населения и новые
болезни.
Направления решения проблем РФ
Цифровые,
интеллектуальные
производственные
технологии, роботизированные системы, новые материалы и
способы конструирования, системы обработки больших
объемов данных, машинное обучение и искусственный
интеллект.
Экологическая
чистая
и
ресурсосберегающая
энергетика, эффективная добыча и глубокая переработка
углеводородного сырья, новые источники, способы
транспортировки и хранения энергии;
Персонализированная
медицина,
высокотехнологичное
здравоохранение
и
технологии
здоровьесбережения.
4.
Продовольственная
Высокопродуктивное и экологически чистое агро- и
безопасность.
аквахозяйство, системы рационального применения средств
химической и биологической защиты сельскохозяйственных
растений
и
животных,
эффективная
переработка
сельскохозяйственной
продукции,
безопасные
и
качественные продукты питания.
5.
Угрозы
национальной
безопасности.
Противодействие
техногенным,
биогенным,
социокультурным угрозам, терроризму и идеологическому
экстремизму, а также киберугрозам и иным источникам
опасности для общества, экономики и государства;
6.
Освоение
территории
страны,
мирового океана, Арктики
и Антарктики.
Связанность территории Российской Федерации за
счет
создания
интеллектуальных
транспортных
и
телекоммуникационных систем, а также занятия и удержания
лидерских позиций в создании международных транспортнологистических
систем,
освоении
и
использовании
космического и воздушного пространства, Мирового океана,
Арктики и Антарктики.
41
Продолжение таблицы 2.1
7.
Антропогенность.
Возможность эффективного ответа российского
общества на большие вызовы с учетом взаимодействия
человека и природы, человека и технологий, социальных
институтов на современном этапе глобального развития, в
том числе применяя методы гуманитарных и социальных
наук.
Таким образом, предполагается, что реализация СНТР позволит
получить научные и научно-технические результаты и создать передовые
производственные
технологии,
являющиеся
основой
инновационного
развития внутреннего и внешнего рынка продуктов и услуг, устойчивого
положения Российской Федерации [41].
2.3 ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ЦИФРОВОГО ПРОИЗВОДСТВА
Любая отрасль промышленности в рамках каждой отдельной страны
определяется своими, зачастую уникальными, особенностями и тенденциями
развития. Во многом это обусловлено социальным и научно-техническим
уровнем развития страны, государственной политикой и культурной
спецификой региона, а также множеством других факторов, определяющих
жизнь каждой страны. Рассмотрение всех тенденций в рамках одной
магистерской диссертации не представляется возможным. По этой причине, в
настоящей
магистерской
диссертации,
основное
внимание
было
сконцентрировано на ряде ключевых глобальных тенденциях промышленной
отрасли, признаваемых мировыми научно-технологическими лидерами и
наиболее сильными экономиками мира.
Проведенный анализ трансформации зарубежной и российской
промышленности настоящей главы магистерской диссертации показал, что
многие страны мира оказались вовлечены в процесс перестроения
промышленности путем цифровой трансформации.
Современные пути развития и перестроения мировой промышленности
упоминаются в целом ряде зарубежных и российских стратегиях, программах
и инициативах, имеющих различные особенности. В связи с этим ключевые
42
государственные
и
правительственные
промышленности
путем
цифровой
инициативы
трансформации
перестроения
были
сведены
в
приложение 2 для комплексного рассмотрения всех особенностей.
Проанализировав государственные и правительственные инициативы
перестроения промышленности путем цифровой трансформации следует
вывод, что в качестве ключевых мировых тенденций развития цифрового
производства можно выделить следующие:
1.
Рост
сложности
производства
и
производимой
продукции.
Глобализация рынков, конкуренция, стремительное развитие технологий и
наукоемких
проблем
инноваций,
(комплексных
появление
задач
сверхсложных
на
стыке
научно-технических
нескольких
отраслей
промышленности) требует от промышленности более эффективных методов
и технологий решения производственных задач, снижения производственных
циклов, снижение затрат и повышение качества продукции (рисунок 2.4).
Рис. 2.4 Рост сложности производства на промышленных предприятиях
Спрос на сложные многофункциональные инженерные изделия
43
стимулирует процесс постоянных модификаций как самих продуктов
(изделий), так и технологий их производства – методов, инструментов,
позволяющих сократить длительность выполнения процессов разработки,
изготовления планирования и управления продуктом или изделием для
эффективного функционирования наукоемкого производства [42].
2. Смещение «центра тяжести» на этап проектирования, моделирования
и разработки.
В
настоящее
время
промышленные
предприятия
используют
современные системы автоматизированного проектирования (CAD системы),
технологии
виртуального
моделирования,
виртуальных
испытаний
и
суперкомпьютерного проектирования для организации производственных
процессов, и обеспечения возможности выявления и устранения всех
возможных
ошибок
Смещение
основной
(потерь)
на
трудоемкости
этапе
на
конструирования
проектирования
продукции.
обеспечивает
минимизацию количества итераций, связанных с перевыпуском опытных
образцов. Таким образом, существенно сокращаются затраты и время на
доведение продукта до рынка.
3. Сокращение времени на принятие решений, реализации проектов и
выпуска решения на рынок.
Объединение
физических
производственных
процессов
с
виртуальными системами управления, моделирования и контроля на
промышленных предприятиях приводит к ускорению информационных,
материальных и иных потоков. Снижение продолжительности различных
потоков, в свою очередь, ведет к сокращению времени на принятие решений,
времени продолжительности проектов, и ускорению вывода продукта
(изделий) на рынок.
4. Массовая кастомизация продукции.
Тенденции
развития
предприятий
особенно
потребления
и
спроса
цифрового
актуальны
в
производства
контексте
высокотехнологичной
промышленных
изменения
продукции.
модели
Массовая
44
кастомизация приходит на смену массового производства [43]. Если ранее
успешная модель работы производства подразумевала выпуск абсолютно
идентичного изделия малой номенклатуры огромными партиями, то в
настоящее время, рынок нуждается в более широком разнообразии
продукции для удовлетворения потребностей всех групп потребителей.
Современные потребители нуждаются в персонализированном наборе
характеристик
изделия.
Тенденция,
связанная
с
глобализацией
и
закономерным смешением идей, культур, вкусов - только способствует
потребности в уникальных продуктах. Современная промышленность
столкнулась с новым вызовом – как удовлетворить индивидуальные
потребности потребителей и при этом избежать значительного повышения
себестоимости
подобного
производства.
Цифровая
является одним из способов ответить на данный вопрос.
промышленность
45
3. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЦИФРОВОГО ПРОИЗВОДСТВА
ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
3.1 ОБОСНОВАНИЕ КОМПЛЕКСА МЕРОПРИЯТИЙ ЦИФРОВОЙ
ТРАНСФОРМАЦИИ
В первой главе подчеркивалось, что дальнейшее исследование
настоящей диссертации, в частности, будет посвящено обоснованию
мероприятий идентификации, качественной оценки и отбору внутренних
факторов и ограничений (проблем) в процессе цифровой трансформации
современного
промышленного
наукоемкого
предприятия
Казанского
авиационного завода им. С.П. Горбунова – филиал ПАО «Туполев», поэтому
на первом этапе методического инструментария повышения эффективности
цифрового производства промышленного предприятия за счет устранения
производственных проблем путем интеграции бережливых и цифровых
технологий
проводится
качественная
оценка
внутренней
среды
производственной системы Казанского авиационного завода им. С.П.
Горбунова – филиал ПАО «Туполев», результатом чего идентифицируются
внутренние факторы (возможности) и ограничения (проблемы). Выявленные
факторы и ограничения внутренней среды производственной системы
оцениваются экспертами.
Под
внутренними
факторами
(Fi)
производственной
системы
понимаются положительные явления и возможности, которые могут
привести
к
снижению
трудоёмкости,
сокращению
времени
производственного цикла, увеличению выпуска изделий и сокращению
производственных потерь: F1, F2, F3 ... Fn. Примерами внутренних факторов в
процессе цифровой трансформации Казанского авиационного завода им. С.П.
Горбунова – филиал ПАО «Туполев» являются [47]:
1.
Сильная производственно-технологическая база разработки и
производства наукоемких изделий авиатехники (F1).
2.
Сильная корпоративная культура (F2).
46
3.
Высококвалифицированный персонал (F3).
4.
Возможность изготовления сверхсложных изделий (F4).
5.
Наличие передовых информационных технологий (F5).
В свою очередь, ограничения или проблемы производственной
системы (Rj) являются препятствиями для раскрытия возможностей,
которыми
обладает
производственная
система.
При
отсутствии
соответствующей реакции предприятия, ограничения (проблемы) приводят к
увеличению трудоёмкости, времени производственного цикла, снижению
выпуска изделий и увеличению производственных потерь: R1, R2, R3 ... Rn. .
Проблемами цифровой трансформации Казанского авиационного завода им.
С.П. Горбунова – филиал ПАО «Туполев» являются [47]:
1.
Низкий уровень автоматизации (R1).
2.
Низкая производительность труда (R2).
3.
Низкая управляемость и контролируемость (R3).
4.
Низкая скорость передачи и обработки информации (R4).
5.
Длинные производственные циклы (R5).
6.
Медленная адаптация к изменениям (R6).
7.
Слабая информационная база (R7).
Качественная оценка факторов в процессе цифровой трансформации
Казанского авиационного завода им. С.П. Горбунова – филиал ПАО
«Туполев» проводится по критериям: приоритетности реализации и степени
благоприятного воздействия. В качестве метода оценок будем использовать
метод экспертных оценок. Оценка и идентификация приводятся в таблице
3.1.
Шкала качественной оценки приоритетности реализации 0 – 3.
Критерии приоритетности реализации:
0 – некритичные и не требующие решения в данный момент времени;
1 – некритичные, но требующие решения в данный момент времени;
2 – критичные, но требующие решения через определенный
промежуток времени;
47
3 – критичные и требующие решения в данный момент времени.
Шкала качественной оценки степени благоприятного воздействия: 0 –
3.
Критерии степени благоприятного воздействия:
0 – не оказывает благоприятного воздействия;
1 – оказывает частичное благоприятного воздействие;
2 – оказывает среднее благоприятное воздействие;
3 – оказывает сильное благоприятное воздействие.
Таблица 3.1
Качественная оценка факторов цифровой трансформации (Fi)
Факторы
«Fi»
F1
F2
F3
F4
Приоритетность реализации
«PFi»
РF1 = 3
РF2 = 3
Степень благоприятного
воздействия «EFi»
EF1 = 3
EF2 = 3
РF3 = 3
РF4 = 2
EF3 = 3
EF4 = 3
РF5 = 2
EF5 = 2
F5
Комментарии к таблице 3.1:
1.
Производственно-технологическая база Казанского авиационного
завода им. С.П. Горбунова – филиал ПАО «Туполев» существует на рынке с
1932 года, следовательно, имеет большой опыт разработки и производства
наукоемких изделий авиатехники (F1), а богатая история предприятия хранит
ценности и сформированную собственную организационную культуру (F2),
что оказывает постоянное благоприятное воздействие на развитии персонала
предприятия в целом (F3), поэтому оценка – 3.
Поддержание и формирование сильной корпоративной культуры
требует постояного совершенства для реализации творческого потенциала и
снижения рисков оттока высококвалифицированных сотрудников, что
вырабатывает приоритетность этого направления, поэтому оценка – 3.
2.
В
настоящее
высокотехнологичной
время
промышленности
ключевые
направлены
тренды
в
развития
сторону роста
сложности производства и производимой продукции. В свою очередь,
48
Казанский авиационный завод им. С.П. Горбунова – филиал ПАО «Туполев»
является крупным наукоемким предприятием по производству самолетов,
таких как Ту-214, Ту-22М3, Ту160 [48], следовательно, имеет возможность
изготовления сверхсложных изделий (F4), что оказывает постоянное
благоприятное воздействие на развитии предприятия ввиду трендов в
сторону роста сложности производства, поэтому оценка – 3.
Более того, реализация инновационных проектов, направленных на
развитие и создания перспективных наукоемких изделий авиатехники,
является в приоритете для предприятия, но требующие решения через
определенный промежуток времени ввиду высоких капиталовложений,
поэтому оценка – 2.
3.
В
ходе
цифровизации
мировой
экономики
Казанский
авиационный завод им. С.П. Горбунова – филиал ПАО «Туполев» имеет
хорошие шансы быть в тренде экономических трансформаций, так как на
данном предприятии проводятся мероприятия по внедрению передовых
информационных технологий и совершенствованию изделий авиатехники за
счет
цифрового
проектирования
изделий
и
автоматизированных
технологических маршрутов обработки на основе компьютерной поддержки
проектирования и изготовления и поддержки инженерных расчетов
(CAD/CAM/CAE технологий) (F5) [47]. Более того, на предприятии
установлена система управления жизненным циклом изделия «Teamcenter
Manufacturing» с использованием САПР Siemens NX. Перечисленные
технологии в ходе цифровизации предприятия окажут благоприятное
воздействие на развитии предприятия, но через определенный промежуток
времени, поэтому оценка – 2.
Создания перспективных наукоемких изделий авиатехники за счет
технологий
цифрового
производства,
является
в
приоритете
для
предприятия, но требующие решения через определенный промежуток
времени ввиду высоких капиталовложений, поэтому оценка – 2.
Сводная
матрица
–
это
матрица,
строящаяся
в координатах:
49
приоритетность
реализации
и
степень
благоприятного
воздействия.
Следовательно, сводная матрица факторов (Fi) имеет вид, представленный в
виде таблицы 3.2 [ссылка].
Таблица 3.2
Приоритетность реализации
Сводная матрица факторов цифровой трансформации (Fi)
Критерии
«Критичные и
важные в данный
момент времени»
(3;0)
«Критичные, но
неважные в
данный момент
времени» (2;0)
«Некритичные, но
важные» (1;0)
Степень благоприятного воздействия
«Высокая (0;3)
«Средняя (0;2)
«Частичная» (0;1)
F1, F2, F3
F4
F5
Выбор факторов формируется, где приоритетность реализации –
степень благоприятного воздействия пересекаются в координатах (3;3), (3;2)
или (2;3). Под данные параметры подходят такие факторы как, F1, F2, F3 и F4
Таким образом, дана экспертная оценка внутренним факторам
цифровой трансформации предприятия Казанского авиационного завода им.
С.П. Горбунова – филиал ПАО «Туполев».
Качественная оценка ограничений (проблем) (Rj) проводится по
критериям:
приоритетности
реализации
и
степени
неблагоприятных
воздействий.
Шкала качественной оценки приоритетности реализации 0 – 3.
Критерии приоритетности реализации производственных проблем:
0 – некритичные и не требующие решения в данный момент времени;
1 – некритичные, но требующие решения в данный момент времени;
2 – критичные, но требующие решения через определенный
промежуток времени;
3 – критичные и требующие решения в данный момент времени.
Шкала качественной оценки степени неблагоприятного воздействия: 0
50
– 3. Критерии степени неблагоприятных воздействий:
0 – не оказывает воздействия;
1 – оказывает частичное воздействие;
2 – оказывает среднее воздействие;
3 – оказывает сильное негативное воздействие.
Качественная оценка проблем цифровой трансформации Казанского
авиационного завода им. С.П. Горбунова – филиал ПАО «Туполев» (Rj)
сведены в таблицу 3.3
Таблица 3.3
Качественная оценка производственных проблем цифровой трансформации (Rj)
Проблемы
«Rj»
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
Приоритетность реализации
«PRj»
PR1=2
PR2=2
PR3=3
PR4=3
PR5=1
PR6=2
PR8=3
Степень неблагоприятных воздействий
«ERj»
ER1=3
ER2=1
ER3=3
ER4=3
ER5=1
ER6=2
ER8=3
Комментарии к таблице 3.3:
1.
В рамках формирования научно исследовательского задела
Казанского авиационного завода им. С.П. Горбунова – филиал ПАО
«Туполев» в области технологий создания и производства авиатехники
разрабатывается и внедряется единая информационная среда (ЕИС),
являющаяся основой для функционирования современного цифрового
производства [47]. Однако, одной из проблем внедрения ЕИС на
промышленных предприятиях в России, по мнению специалистов, является
слабая информационная база (R7), следствием чего является снижение
качества передачи и обработки информации (R4), а любая неверно
переданная
информация
ведет
к
снижению
качества
принятия
управленческих решений в процессе управления производственной системой
51
(R3). Перечисленные проблемы оказывают эффект «тормоза» и негативного
воздействия на деятельность предприятия в целом, поэтому оценка – 3.
При этом разработка и внедрение ЕИС является приоритетным
направлением Общества в связи с внедрением технологических инноваций в
области разработки и производства новых видов самолетов, поэтому оценка
– 3.
2.
Производственно-технологическая база Казанского авиационного
завода им. С.П. Горбунова – филиал ПАО «Туполев» имеет большой опыт
разработки и производства изделий авиатехники [48]. Тем не менее,
адаптация и
хозяйственную
внедрение новых разработок
деятельность
Общества
(R6)
в производственно-
происходит
медленно
ввиду
разработки новых технологических процессов, внесения корректив в
существующую
систему
производственного
планирования.
С
другой
стороны, предприятие редко подвергается динамичным изменениям внешней
среды, так как является одним из филиалов ПАО «Туполев», а изготовление
новых видов изделий могут взять на себя другие предприятия филиалы ПАО
«Туполев», такие как Самарский и Ульяновский [47]. Таким образом,
проблема адаптации является критичной со средним воздействием, но
требующая решения через определенный промежуток времени, поэтому
оценка – 2 по двум критериям.
3.
Казанский авиационный завод им. С.П. Горбунова – филиал ПАО
«Туполев» является единичным типом производства, следовательно, длинные
производственные циклы (R5) являются характерной особенностью данного
предприятия, к примеру, в среднем на одно мероприятие по изготовлению
одного комплекта хвостового оперения самолета Ил-476 уходит 68 дней [1].
Таким образом, проблема производственных циклов не является критичной
для единичного типа, в отличие от массового, поэтому оценка – 1.
С другой стороны, слишком длинные производственные циклы
являются следствием несоблюдения основных принципов организации
52
производства
или
производственных
потерь,
поэтому
проявление
неблагоприятного воздействия происходит частично, поэтому оценка – 1.
4.
В
настоящее
время
решение
проблем
слабого
уровня
автоматизации (R1) и низкой производительности труда (R2) предприятия
Казанского авиационного завода им. С.П. Горбунова – филиал ПАО
«Туполев»
рассматривается
повышения
уровня
процессов,
применения
в
долговременной
механизации
и
перспективе
автоматизации
современных
за
счет
производственных
автоматизированных
систем
проектирования, внедрения политики бережливого производства и т.д. [47],
поэтому оценка по критерию приоритетности – 2.
С другой стороны, хаотичная автоматизация предприятия является
одной из причин снижения его производственного потенциала и оказывает
сильное негативное воздействие на деятельность предприятия, поэтому
оценка – 3.
Сводная матрица проблем цифровой трансформации Казанского
авиационного завода им. С.П. Горбунова – филиал ПАО «Туполев» (Rj)
имеет вид, представленный в виде таблицы 3.4:
Таблица 3.4
Приоритетность реализации
Сводная матрица производственных проблем цифровой трансформации (Rj)
Критерии
«Критичные и
важные в данный
момент времени»
(3;0)
«Критичные, но
неважные в
данный момент
времени» (2;0)
«Некритичные, но
важные» (1;0)
Выбор
Степень неблагоприятного воздействия
«Высокая (0;3)
«Средняя (0;2)
«Частичная» (0;1)
R3, R4, R7
R1, R2
производственных
R6
R5
проблем
формируется
(Rj),
где
приоритетность реализации и степень неблагоприятного воздействия
53
пересекаются в координатах (3;3), (3;2) или (2;3). Под данные параметры
подходят, такие производственные проблемы как R1, R2, R3, R4 и R7.
Таким образом, дана экспертная оценка внутренним проблемам
цифровой
трансформации
промышленного
наукоемкого
предприятия
Казанского авиационного завода им. С.П. Горбунова – филиал ПАО
«Туполев».
На втором этапе обоснования комплекса мероприятий цифровой
трансформации методического инструментария повышения эффективности
цифрового
производства,
производственных
проблем,
предлагаются
проекты
рассматриваемого
в
устранения
данной
работе
промышленного наукоемкого предприятия, выявленных на первом этапе:
1.
Низкая управляемость и контролируемость (R3).
2.
Снижение качества передачи и обработки информации (R4).
3.
Слабая информационная база (R7).
Развитие промышленного предприятия происходит в двух средах:
физической и виртуальной. Развитие предприятия в физической среде
достигается за счет существующих (внутренних) факторов предприятия,
такие как F1, F2, F3 и F4, выявленных на предприятии Казанского
авиационного завода им. С.П. Горбунова – филиал ПАО «Туполев». Другой
концепцией развития промышленного предприятия за счет существующих
внутренних факторов – это бережливое производство. Стоит отметить, что
использование сильных сторон организации относится к традиционным
формам или технологиям развития предприятия, а бережливое производство
к современным.
Развитие
промышленного
предприятия
в
виртуальной
среде
достигается за счет внедрения новых методов работы и прогрессивных
производственных
технологий,
в
частности,
технологий
цифрового
производства [50].
Анализ различных путей развития для устранения производственных
проблем в процессе цифровой трансформации, рассматриваемого в данной
54
работе промышленного наукоемкого предприятия, за счет традиционных и
современных технологий предлагается воспользоваться морфологическим
анализом.
Морфологическая
матрица
методического
инструментария
повышения эффективности цифрового производства представлена в таблице
3.5.
Таблица 3.5
Авторская морфологическая матрица методического инструментария
повышения эффективности цифрового производства
Пути развития
промышленного
предприятия:
1. Физическая среда
2. Информационная
среда (виртуальная)
Проекты повышения эффективности цифрового производства за
счет традиционных и современных технологий
Традиционные
Современные
1. Использование
2. Проект с внедрением методов и
собственных факторов
инструментов бережливого
как сильных сторон
производства для устранения проблем
предприятия
на пути к цифровизации
3. Реализация только
4. Интеграция методов, инструментов,
цифровых технологий
принципов бережливого производства и
цифровых технологий
Рассмотрим различные проекты повышения эффективности цифрового
производства за счет традиционных и современных технологий:
1.
Первый проект связан с развитием промышленного предприятия
в физической среде рассматриваемого в данной работе промышленного
наукоемкого предприятия за счет использования собственных факторов F1,
F2, F3 и F4, как сильных сторон для устранения производственных проблем,
таких как R1, R2, R3, R4 и R7. Перечисленные факторы и производственные
проблемы выявляются на первом этапе методического инструментария
повышения эффективности цифрового производства.
2.
счет
Второй проект связан развития промышленного предприятия за
внедрения
методов,
инструментов
и
принципов
бережливого
производства, как современной концепции организации производства для
устранения потерь, являющихся причинами производственных в процессе
цифровой трансформации промышленного предприятия. Стоит отметить, что
реализация
любого
проекта,
связанного
с
применением
концепции
бережливого производства начинается с картирования производственных и
55
непроизводственных процессов конкретного предприятия [49], цеха, участка
или рабочего места для выявления потерь. После выявления потерь
выбираются конкретные методы и инструменты (приложение№3) для
устранения потерь.
3.
Третий проект связан с развитием промышленного предприятия в
информационной
среде
за
счет
реализации
технологий
цифрового
производства. Реализация проекта, связанного с применением технологий
цифрового
производства,
информатизации
по
мнению
производственных
и
экспертов,
начинается
непроизводственных
с
процессов
предприятия, цеха, участка или рабочего места (рисунок 3.1) [50].
Рис.3.1 Этапы развития цифрового производства
Четвертый проект связан с развитием промышленного предприятия в
информационной среде и направлен на интеграцию бережливых и цифровых
технологий.
Ввиду
тематики
диссертационной
исследования
и
обусловленных в подглаве 1.3 причин рассматривается четвертый проект,
методический характер интеграции которого относится к первому варианту,
описанного в параграфе 1.3.
В рамках бережливого производства будут рассмотрены потери,
наличие которых говорит о существовании производственных проблем на
56
промышленном предприятии, поэтому в рамках четвертого проекта,
определяется рейтинг влияния технологий цифрового производства на
производственные
потери
(𝑃𝑗𝑖 ),
позволяющий
выявить
подходящие
технологии цифрового производства для устранения и минимизации
производственных потерь.
В рамках технологий цифрового производства, стоит отметить, что
самыми распространенными на промышленном предприятии являются
информационными системы, так как они применяются на каждом этапе
производства жизненного цикла, к примеру, изделия таблица 3.6 [51].
Таблица 3.6
Применение цифровых технологий по этапам жизненного цикла изделия
Этапы жизненного
цикла изделия
1
1.
Планирован
ие изделия.
2.
Проектиров
ание изделия.
3.
Планирован
ие производства.
4.
Пусконалад
очные работы.
5.
Серийное
производство.
Инструменты цифрового производства
Эффекты от реализации
2
Цифровое проектирование.
Новые
материалы
и
конструкции, включая сертификацию.
Аддитивные
и
гибридные
технологии.
CNC технологии.
Big
Data
(управление
расчетными данными).
Промышленные роботы.
MES и ISC- системы.
Сенсорика.
Индустриальный интернет.
Big Data.
Информационные
системы
управлением предприятием (ERP,
CRM, SCM).
Промышленные роботы.
MES и ISC- системы.
Сенсорика.
Индустриальный интернет.
Big Data.
Информационные
системы
управлением предприятием (ERP,
CRM, SCM).
3
Сокращение числа ошибок
при проектировании.
Сокращение переделок и
производственных отходов.
Сокращение срока вывода
продуктов на рынок.
Сокращение отходов и
энергоемкости
производства.
Повышение
производительности.
Сокращение предпусковых/
предостановочных
операций.
57
Продолжение таблицы 3.6
1
Эксплуатац
6.
ия.
7.
Серийное
обслуживание.
2
3
добавленной
Информационные
системы Повышение
управлением предприятием (ERP, стоимости продуктов.
Увеличение занятости.
CRM, SCM).
Прозрачность
цепочек
поставок.
Защита интеллектуальной
собственности.
Расчет рейтинга влияния технологий цифрового производства на
производственные потери (𝑃𝑗𝑖 ) проводится путем умножения весового
коэффициента (𝑄𝑗𝑖 ) на одну из балльных оценок (N). Бальная оценка
определяется наибольшим соответствием проекта одному из параметров
оценки критерия. Максимальная оценка рейтинга (𝑃𝑗𝑖 ) равна 10 баллам.
Весовые коэффициенты технологий цифрового производства по
потерям (𝑄𝑗𝑖 ) определяются экспертным путем с учетом целей и специфики
деятельности
предприятия.
Интервал
весовых
коэффициентов
(𝑄𝑗𝑖 )
определяется в пределах от нуля до единицы, что позволяет понять, в первую
очередь, значимые и необходимые технологии цифрового производства для
промышленного предприятия [52]. Система оценок представлена в таблице 3.7:
Таблица 3.7
Система оценок рейтинга влияния технологий цифрового производства на
производственные потери (𝑃𝑗𝑖 )
Обозначе
ние
рейтинга,
𝑃𝑗𝑖
1
𝑃11
𝑃12
𝑃13
Весовой
Формулировка
коэффицие
критерия
нт
критерия
(𝑄𝑗𝑖 )
2
3
𝑄11 = 0,15 Влияние цифрового
проектирования на
перепроизводство
Влияние новых
𝑄12 = 0
материалов на
перепроизводство
𝑄13 = 0,15 Влияние аддитивных и
гибридных технологий
на перепроизводство
Параметры
оценки
критерия
4
Высокое
Среднее
Низкое
Высокое
Среднее
Низкое
Высокое
Среднее
Обоснование
оценки
(отсутствия
оценки)
критерия
5
Система
балльных
оценок, N
6
10
5
1
10
5
1
10
5
58
Продолжение таблицы 3.7
1
2
3
𝑃14
𝑄14 = 0,15 Влияние CNC
технологий на
перепроизводство
𝑃15
𝑄15 = 0,05 Влияние
промышленных
роботов на
перепроизводство
𝑃16
𝑄17 = 0,1
𝑃17
𝑄18 = 0
𝑃18
𝑃19
𝑄19
4
Низкое
Высокое
Среднее
Низкое
Высокое
Среднее
Низкое
Влияние сенсорики на
перепроизводство
Влияние
индустриального
интернета на
перепроизводство
= 0,15 Влияние Big Data на
перепроизводство
𝑄110
= 0,15
Влияние
информационных
систем (MES и ISCсистемы) на
перепроизводство
5
6
1
10
5
1
10
5
1
Низкое
Высокое
Среднее
Низкое
Высокое
Среднее
Низкое
1
10
5
1
10
5
Высокое
Среднее
Низкое
Высокое
Среднее
Низкое
10
5
1
10
5
1
1
Авторский метод расчета рейтинга влияния технологий цифрового
производства на производственные потери (𝑃𝑗𝑖 ) определяется следующей
формулой (3.1):
9
𝑃𝑗𝑖 = ∑
𝑖=1
𝑄𝑗𝑖 ∗ 𝑁,
(3.1)
где i – конкретная категория технологий цифрового производства;
j – конкретная категория производственных потерь;
𝑄𝑗𝑖 – весовой коэффициент критерия;
N – балльная оценка, определяющаяся наибольшим соответствием
проекта одному из параметров оценки критерия.
Система расчета весового коэффициента критерия 𝑄𝑗𝑖 , к примеру
влияние цифрового проектирования на потери, представлена ниже в формуле
(3.2):
59
если 𝑄𝑗𝑖 = 0 → ∅
если 𝑄𝑗𝑖 ≠ 0 →
если − (𝑖 > 50%) → 𝑁 = 10;
{если − (10% ≤ 𝑖 < 50%) → 𝑁 = 5 ; (3.2)
если − (𝑖 ≤ 10%) → 𝑁 = 0.
{
Приведем пример расчета рейтинга (𝑃𝑗𝑖 ) влияния цифровых технологий
на производственные потери (3.3):
𝑃11,10
= 𝑄11 ∗ 𝑁 + 𝑄12 ∗ 𝑁 + ⋯ + 𝑄110 ∗ 𝑁;
̅̅̅̅̅̅
𝑃21,10
= 𝑄21 ∗ 𝑁 + 𝑄22 ∗ 𝑁 + … + 𝑄210 ∗ 𝑁;
̅̅̅̅̅̅
…
= 𝑄71 ∗ 𝑁 + 𝑄72 ∗ 𝑁 + ⋯ + 𝑄710 ∗ 𝑁.
{ 𝑃71,10
̅̅̅̅̅̅
(3.3)
Рассчитанное значение рейтинга влияния технологий цифрового
производства на производственные потери (𝑃𝑗𝑖 ) предполагается сопоставлять
с качественной шкалой. Данная качественная шкала значений рейтинга
влияния технологий цифрового производства на производственные потери
(𝑃𝑗𝑖 ) позволит следующие:
1.
Если значение значений рейтинга (𝑃𝑗𝑖 ) равно или находится в
интервале от 8,0 до 9 баллов или превышает 9 баллов (высокий рейтинг
влияния цифровых технологий на производственные потери).
2.
Если значение значений рейтинга (𝑃𝑗𝑖 ) равно или находится в
интервале от 5,0 до 8 баллов (средний рейтинг влияния цифровых
технологий на производственные потери).
3.
Если значение значений рейтинга (𝑃𝑗𝑖 ) равно или находится в
интервале до 5,0 баллов (низкий рейтинг влияния цифровых технологий на
производственные потери).
Авторский линейный алгоритм расчета рейтинга влияния технологий
цифрового
производства
на
производственные
проиллюстрирован в виде блок-схемы (рис.3.2):
потери
(𝑃𝑗𝑖 )
60
Начало
1. Перепроизводство.
2. Избыток запасов.
3. Ожидание.
4. Транспортировка.
5. Перемещения.
6. Излишняя обработка.
7. Переделки (дефекты).
Производственные потери
j=1
i=1
P =Qji*N
i=i+1
i
10
да
нет
Качественная оценка
j=j+1
j
7
да
да
нет
Конец
Рис.3.2 Авторский линейный алгоритм расчета рейтинга влияния технологий
цифрового производства на производственные потери (𝑃𝑗𝑖 )
61
Таким образом, можно сказать, что, к примеру, на устранение или
минимизации такой потери как перепроизводство необходимо использовать
технологию цифрового производства, такую как информационные системы.
Таблица 3.8
Качественная шкала значений рейтинга влияния технологий цифрового
производства на производственные потери (𝑃𝑗𝑖 )
Численное значение рейтинга влияния
технологий цифрового производства на
производственные потери (𝑃𝑗𝑖 ) в баллах
10 ≥ 𝑃𝑗𝑖
8,0 ≤ 𝑃𝑗𝑖 ≤ 9,0
5,0 ≤ 𝑃𝑗𝑖 ≤ 8,0
𝑃𝑗𝑖 < 5
Качественная характеристика проекта
Сильный рейтинг влияния цифровых
технологий на производственные потери
Высокий рейтинг влияния цифровых
технологий на производственные потери
Умеренный рейтинг влияния цифровых
технологий на производственные потери
Низкий рейтинг влияния цифровых
технологий на производственные потери
Таким образом, на основании расчета и определения качественной
шкалы значений рейтинга влияния технологий цифрового производства на
производственные потери (𝑃𝑗𝑖 ) можно заключить о целесообразности
реализации следующих рекомендаций [52]:
1.
Если значение значений рейтинга влияния технологий цифрового
производства на производственные потери (𝑃𝑗𝑖 ) равно или находится в
интервале от 8,0 до 9 баллов или превышает 9 баллов (высокий рейтинг
влияния цифровых технологий на производственные потери), экспертам
необходимо, в первую очередь, рассмотреть исследованную потерю для ее
устранения
за
счет
имеющихся
цифровых
технологий
цифрового
производства, уделяя внимание, в первую очередь, на значимость и их
влияние на потерю.
2.
Если значение значений рейтинга влияния технологий цифрового
производства на производственные потери (𝑃𝑗𝑖 ) равно или находится в
интервале от 5,0 до 8 баллов, экспертам рекомендуется рассмотреть
исследованную потерю для ее устранения за счет имеющихся цифровых
62
технологий цифрового производства, уделяя внимание, в первую очередь, на
значимость и их влияние на потерю.
3.
Если значение значений рейтинга влияния технологий цифрового
производства на производственные потери (𝑃𝑗𝑖 ) равно или находится в
интервале до 5,0 баллов (низкий рейтинг влияния цифровых технологий на
производственные потери), экспертам не рекомендуется рассматривать
исследованную потерю для ее устранения за счет имеющихся цифровых
технологий цифрового производства. С другой стороны, стоит уделить
внимание на значимость и их влияние на потерю в отдельности.
3.2 РАЗРАБОТКА ПРАКТИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО
ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЦИФРОВОГО ПРОИЗВОДСТВА НА
ПРОМЫШЛЕННОМ ПРЕДПРИЯТИИ
Одной из проблем внедрения концепции бережливого производства
(БП) и технологий цифрового производства в России, по мнению
специалистов, является слабо информационная база, которая служит базисом
для
определения
эффективности
производственных
процессов
[53].
Информационная база предприятия – это совокупность нормативносправочной информации (НСИ) об изделии организованная определенным
способом и хранимая в памяти вычислительных систем в виде файлов для
принятия управленческих решений и удовлетворения информационных
потребностей её пользователей [54].
Избыток
информационного
потока,
хранение
большего
объема
материалов, данных информации, неэффективная передача (перемещение)
информации, запланированное и незапланированное ожидание информации,
отсутствие стандартов обработки, распределения, обмена данных, невысокая
точность внесенных данных и другие различного рода проблемы влияют на
организационную,
информационную
и
программно-техническую
составляющую информационной базы предприятия[55]. Перечисленные
проблемы в статье автором предлагается рассмотреть в разрезе концепции
63
БП, где любая деятельность, не добавляющая ценность потребителю,
заказчику или пользователю, классифицируется как потери. Примеры потерь
в информационной среде производственного наукоёмкого предприятия
проиллюстрированы
в
таблице
1,
основываясь
на
зарубежных
и
отечественных исследованиях применения концепции БП в контексте
управления
информацией
при
разработке
продуктов,
управлении
информационными системами и т.д. [1,55,56,57,58].
Таблица 3.9
Иллюстрация потерь в информационных потоках предприятия в разрезе
концепции бережливого производства
Потери
Причины потерь в информационных потоках предприятия
1
2
1.
Избыточно
Избыток информационного потока.
е дублирование
Ненужная информация (дублирование работы).
информации
Ненужные результаты (отчетная документация).
Дублирование информации затрудняет определение наиболее
точной/актуальной информации.
5.
Работа с
Хранение большего объема материалов, данных информации и
устаревшей
т.д.
информацией
Использование устаревших баз данных и файловых архивов.
Накопление ненужной информации в личном почтовом ящике.
Использование необработанных данных.
Использование устаревшей, вышедшей из употребления
информации.
Ненужное резервное копирование информации «на всякий
случай».
Поддержка архива унаследованной информации, не несущие
значительных финансовых затрат, но влияющих на
производительность пользователя в получении информации.
6.
Передача
Неэффективная передача, перемещение информации.
информации
Ненужная «передача» информации между работниками
организации, отделами или ИТ-системами.
Невозможность обмена информацией между
информационными системами (MRP и PDM, MRP и CAD, MRP и
CRM) внутри отделов, производственных участков и т.д.
7.
Ожидание
Низкая оперативность сбора, обработки данных, необходимых
информации
для управления механообрабатывающим производством.
Недостаточная полнота данных и низкий уровень
достоверности информации для принятия оперативных
управленческих решений.
Выполнение производственных работ, заказов на бумажном
документообороте.
8.
Дополните
Отсутствие стандартов обработки, распределения, обмена
64
льная обработка
информации, ее
поиск.
9.
Перемеще
ния персонала
10.
Ошибки
ввода
информации
данных.
Недостаточный анализ качества обработки информации в
рамках функционирования информационной системы.
Низкая скорость ввода данных из-за различных
информационных систем.
Лицензирование программных приложений в одном месте.
Использование различных стандартов для классификации и
упорядочивания ресурсов, инвентаризации и изделий, например,
разные коды деталей для компонентов.
Неточность внесенных данных:
номенклатурных позиций;
спецификаций и маршрутов;
о рабочих центрах;
о запасах.
Для количественной оценки каждого вида потерь была разработана
система показателей количественной оценки потерь в информационных
потоках. Расчет потерь производится по формулам представленных в
таблице 3.10
Таблица 3.10
Авторская система показателей количественной оценки потерь в
информационных потоках производственного предприятия
№
1
1.
2.
Потери в
информационной
среде
2
Избыточное
дублирование
информации
Хранение
устаревшей
информации
Единицы
измерения
3
Часы
Формулы расчета
4
𝑛
𝑊𝑂𝑃 = ∑ 𝑇𝑂𝑃𝑖 , (1)
𝑖=1
где 𝑊𝑂𝑃 – потери, связанные с избытком
информации;
𝑇𝑂𝑃𝑖 – время, затраченное на работу с излишней i-ой
информацией;
i – вид информации (бумажная, электронная,
нормативно-справочная, учетно-аналитическая и
т.д.);
n – количество i-ой информации.
Часы
𝑛
𝑊𝐼 = ∑ 𝑇𝐼𝑖 , (2)
𝑖=1
где 𝑊𝐼 – потери, связанные с работой с устаревшей
информацией;
𝑇𝐼𝑖 – время, затраченное на работу с устаревшей i-ой
информацией.
65
Продолжение таблицы 3.10
1
3.
2
Лишняя передача
информации
3
Часы
4
𝑛
𝑊С = ∑(𝑇𝐶𝑖 + 𝑇𝑜𝑟𝑔−𝑡𝑒𝑐ℎ𝐶𝑖 + 𝑇ℎ𝑟𝐶𝑖 ), (3)
𝑖=1
где 𝑊С – потери, связанные с передачей
информации;
𝑇𝐶𝑖 – время, затраченное на работу с лишней
передачей i-ой информации;
𝑇𝑜𝑟𝑔−𝑡𝑒𝑐ℎ𝐶𝑖 – время, затраченное на решение
организационно-технических проблем;
𝑇ℎ𝑟𝐶𝑖 – время, связанное с сокращением влияния
человеческого фактора.
i – вид информации;
n – количество i-ой информации.
4.
Ожидание
информации
Часы
𝑛
𝑊𝑊 = ∑(𝑇𝑊𝑖 + 𝑇𝑜𝑟𝑔−𝑡𝑒𝑐ℎ𝑊𝑖 + 𝑇ℎ𝑟𝑊𝑖 ), (4)
𝑖=1
где 𝑊𝑊 – потери, связанные с ожиданием
информации;
𝑇𝑊𝑖 – время, затраченное на ожидание i-ой
информации;
𝑇𝑜𝑟𝑔−𝑡𝑒𝑐ℎ𝑊𝑖 – время, затраченное на
организационно-технические проблемы;
𝑇ℎ𝑟𝑊𝑖 – время, связанное с сокращением влияния
человеческого фактора.
i – вид информации;
n – количество i-ой информации.
5.
6.
Дополнительная
обработка
информации
Часы
Ненужных
перемещений
персонала
Часы
𝑛
𝑊𝐸𝑃 = ∑(𝑇𝐸𝑃𝑖 + 𝑇𝑜𝑟𝑔−𝑡𝑒𝑐ℎ𝐸𝑃𝑖 + 𝑇ℎ𝑟𝐸𝑃𝑖 ), (5)
𝑖=1
где 𝑊𝐸𝑃 – потери, связанные с дополнительной
обработкой информации;
𝑇𝐸𝑃𝑖 – время, затраченное на дополнительную
обработку i-ой информации;
𝑇𝑜𝑟𝑔−𝑡𝑒𝑐ℎ𝐸𝑃𝑖 – время, затраченное на
организационно-технические проблемы;
𝑇ℎ𝑟𝐸𝑃𝑖 – время, связанное с сокращением влияния
человеческого фактора.
i – вид информации;
n – количество i-ой информации.
𝐽
𝑊𝑀 = ∑ 𝑇𝑗 , (6)
𝑗=1
где 𝑊𝑀 – потери, связанные с перемещением
персонала;
𝑇𝑗 – время ненужных перемещений работников еой профессии,
где j – номер профессии работника;
J –количество профессий.
66
Продолжение таблицы 3.10
1
7.
2
Ошибки ввода
информации
3
Часы
4
𝐺
𝑊𝐷 = ∑(𝑇𝐼 𝑔𝑖 + 𝑇𝐹 𝑔𝑖 + 𝑇𝐶 𝑔𝑖 ), (7)
𝑔=1
где 𝑊𝐷 – потери, связанные с ошибками ввода
информации;
𝑇𝐼 𝑔𝑖 – время, затраченное на ввод g-ых ошибок i-ой
информации;
𝑇𝐹 𝑔𝑖 – время, затраченное на поиск g-ых ошибок i-ой
информации;
𝑇𝐶 𝑔𝑖 – время, затраченное на исправление g-ых
ошибок i-ой информации;
g – вид информационных ошибок;
G – количество информационных ошибок.
i – вид информации;
n – количество i-ой информации.
Таким образом, разработанная система количественной оценки потерь
позволит сформировать мероприятия для последующего их сокращения с
целью удовлетворения постоянного роста требований потребителей к
качеству и характеристикам конечной продукции, ускорения вывода
продуктов на рынок, особенно в наукоемких промышленных производствах.
Апробация системы количественной оценки потерь в информационных
потоках реализован на примере типового процесса отдела КИС, такого как
формирование одного запроса между различными отделами департамента
информационных технологий (таблица 3.11).
Таблица 3.11
Стадии информационного процесса формирования запроса
Стадии информационного процесса формирования запроса
1. Получение информации (запроса) N-ми пользователями отдела
КИС
2. Ненужное дублирование, делегирование работы, информации N-му
пользователю.
3. Получение информации N-м пользователем.
4.Уточнение информации (запроса) N-м пользователем у N-го отдела.
5. Ожидание обратной связи от N-го отдела информации (запроса).
Среднее время
выполнения
процесса в месяц,
в часах
0
2,5
0
7,5
6
67
Продолжение таблицы 3.11
6. Получение информации N-м пользователем соответствующей
информации.
7. Поиск информации для ответа на запрос отдела.
8. Выполнение запроса N-м пользователем.
9. Отправка информации (запроса) N-му отделу, запросившему
данную информацию (запрос).
10. Уточнение информации (запроса) N-м отделом у N-го
пользователя
11. Принятие управленческого решения.
Итого:
0
6
15
2,5
7,5
10
57 ч.
Ниже приведен пример расчета семи видов потерь в информационном
потоке отдела КИС департамента информационных технологий Казанского
авиационного завода им. С.П. Горбунова – филиал ПАО «Туполев» за период
с 27.02.2020 по 27.03.2020 г. Расчет потерь указан до внедрения
мероприятий:
1.
Потери
департамента
рабочего
времени
информационных
у
сотрудников
технологий
ввиду
отдела
КИС
дублирования
информации рассчитываются согласно формуле (1):
2.
Потери
𝑊𝑂𝑃 = 2,5 ч.
рабочего времени у
сотрудников
отдела
КИС
департамента информационных технологий ввиду работы с устаревшей
информацией рассчитываются согласно формуле (2):
𝑊𝐼 = 0 ч.
3.
Потери
рабочего
времени
у
сотрудников
отдела
КИС
департамента информационных технологий ввиду передачи информации
рассчитываются согласно формуле (3):
𝑊𝑇 = 2,5 ч. +2,5 ч. +2,5 ч. = 7,5 ч.
4.
Потери
рабочего
времени
у
сотрудников
отдела
КИС
департамента информационных технологий ввиду ожидания информации
рассчитываются согласно формуле (4):
𝑊𝑊 = 2 ч. +2 ч. +2 ч. = 6 ч.
68
5.
Потери
департамента
рабочего
времени
информационных
у
сотрудников
технологий
ввиду
отдела
КИС
дополнительной
обработки информации рассчитываются согласно формуле (5):
𝑊𝐸𝑃 = 2 ч. +2 ч. +2 ч. = 6 ч.
6.
Потери
рабочего
времени
у
сотрудников
отдела
КИС
департамента информационных технологий ввиду ненужных перемещений
персонала рассчитываются согласно формуле (6):
𝑊𝑀 = 0 ч.
7.
Потери
рабочего
времени
у
сотрудников
отдела
КИС
департамента информационных технологий ввиду ошибок ввода информации
рассчитываются согласно формуле (7):
𝑊𝐷 = 1шт.∗ 7,5 ч. = 7,5 ч.
Итого потери в месяц: 2,5 + 0 + 7,5 + 6 + 6 + 0 + 7,5= 29.5 ч. в месяц.
Итого потери в год: 29,5 ч. * 12 месяцев = 354 ч.
Проанализировав потери за месяц на основе информационного
процесса формирования запроса отдела КИС можно построить круговую
диаграмму (рисунок 3.3).
Действия
добавляющие
ценность
48%
Избыточное дублирование
информации
4%
Лишняя передача
информации
13%
Ожидание
информации
11%
Дополнительная
обработка
информации
11%
Ошибки ввода информации
13%
Рис.3.3 Соотношение действий добавляющей ценности и потерь с 27.02.2020
по 27.03.2020 г. до внедрения мероприятия
69
Разработка
практических
рекомендаций
сокращения
потерь
в
информационных потоках Казанского авиационного завода им. С.П.
Горбунова – филиал ПАО «Туполев».
Разработка практических рекомендаций по повышению эффективности
цифрового
производства
направлена
на
сокращение
потерь
в
информационных потоках Казанского авиационного завода им. С.П.
Горбунова – филиал ПАО «Туполев». Практические рекомендации были
даны по каждой потере и представлены в таблице 3.12 [1,56,59,60,61].
Таблица 3.12
Разработка практических рекомендаций по повышению эффективности
цифрового производства
№
1
1.
2.
3.
Причины потерь информационной среды
предприятия
2
Избыток информационного потока.
Ненужная информация (дублирование
работы).
Ненужные результаты (отчетная
документация).
Несинхронное предоставление информации.
Хранение большего объема материалов,
данных информации и т.д.
Использование устаревших баз данных и
файловых архивов.
Накопление ненужной информации в
личном почтовом ящике.
Использование необработанных данных.
Использование устаревшей, вышедшей из
употребления информации.
Ненужное резервное копирование
информации «на всякий случай».
Поддержка архива унаследованной
информации, не несущие значительных
финансовых затрат, но влияющих на
производительность пользователя в получении
информации.
Неэффективная передача, перемещение
информации.
Ненужный «пересброс» (отправка)
информации между работниками организации,
отделами или ИТ-системами.
Мероприятия
3
1.
Разработать матрицу
взаимодействия.
2.
Разработать матрицу
компетенций.
3.
Выстроить
информационные потоки по
принципу «вытягивания».
1.
Выстроить
информационные потоки по
принципу «вытягивания».
2.
Разработать требования
к внутреннему и внешнему
обмену информацией
3.
Разработать требования
электронного
документирования
информацией.
1.
Разработать матрицу
взаимодействия.
2.
Разработать матрицу
компетенций.
70
Продолжение таблицы 3.12
1
4.
2
Запланированное и незапланированное
ожидание информации.
Поиск информации.
5.
Отсутствие стандартов обработки,
распределения, обмена данных.
Использование нерелевантной информации.
Повторное использование информации.
Доработка и несоответствующей
информации.
Недостаточный анализ качества обработки
информации в рамках функционирования
информационной системы.
6.
Лицензирование программных приложений
в одном месте.
7.
Неточность внесенных данных:
номенклатурных позиций;
спецификаций и маршрутов;
о рабочих центрах;
о запасах.
3
Разработать требования
выполнения действий по вводу
информации в
информационную систему,
включая определения времени
выполнения действий и их
последовательность.
1.
Разработать требования
выполнения действий по вводу
информации в
информационную систему,
включая опредления времени
выполнения действий и их
последовательность.
2.
Определить процедуру
сбора, обработки, размещения
информации и ее актуализации,
в том числе периодичность,
ответственность, формат и др.
1.
Интеграция
2.
Выстроить
информационные потоки по
принципу «вытягивания».
3.
Определить процедуру
сбора, обработки, размещения
информации и ее актуализации,
в том числе периодичность,
ответственность, формат и др.
1.
Определить процедуру
сбора, обработки, размещения
информации и ее актуализации,
в том числе периодичность,
ответственность, формат и др.
Подробнее раскроем практические рекомендации по повышению
эффективности цифрового производства, представленные в таблице 3.11:
1.
Взаимодействие рабочих с руководством с целью обеспечения
обратной связи также регламентируются задачами по созданию матриц
взаимодействия и компетенции. Матрица взаимодействия направлена на
использование инициативы рабочего с конкретным руководством к действию
при возникновении производственных ситуаций, требующих вмешательства
руководства различных уровней [1].
71
2.
Матрица
компетенций
позволяет
формировать
многофункциональные бригады с системой самосовершенствования [1].
3.
Вытягивание – это такая организация процессов, при которой
поставщик производит ровно столько, сколько требуется потребителю, и
только тогда, когда требуется. Основа вытягивания – оперативный обмен
информацией и долгосрочные партнерские отношения между потребителями
и поставщиками.
Передача
организации,
и
перемещение
отделами
или
информации
ИТ-системами
между
работниками
происходит
по
мере
необходимости (по заявке). При этом центральная система управления не
вмешивается
в
процесс
принятия
решений
по
перемещению
информационных потоков между различными участками и не устанавливает
для
них
текущих
производственных
заданий.
Центральная
система
управления ставит задачу только конкретному работнику или отделу.
Внедрение
таких
систем
организации
производства
возможно
при
соблюдении высокой дисциплины труда. Принцип вытягивания можно
представить на следующем рисунке (рис.3.4) [56]:
Рис. 3.4 Принцип «вытягивающего» производства
4.
Разработка
требований
представлена в таблице 3.13 [59]:
документирования
информацией
72
Таблица 3.13
Требования документирования информацией
1.
Требования
Создание и актуализация
2.
Управление
документированной
информацией
3.
Управление
документированной внутренней
информацией
4.
Управление
документированной внешней
информацией
5.
Разработка
Интерпретация требований
При создании и актуализации документированной
информации организация должна соответствующим
образом обеспечивать:
Ее идентификацию и описание (например,
название, дата, автор, ссылочный номер).
Ее формат (например, язык, версия
программного обеспечения, графические средства)
и носитель (например, бумажный или
электронный).
Анализ и официальное одобрение с точки
зрения достаточности и пригодности.
Документированная информация, требуемая СМБП
и настоящим стандартом, должна находиться под
управлением в целях обеспечения ее:
доступности и пригодности, где и когда она
необходима;
достаточной защиты (например, от
несоблюдения конфиденциальности, от
ненадлежащего использования или потери
целостности).
Для управления документированной информацией
организация должна предусматривать следующие
действия в той степени, насколько это
применимо:
ее распределение, обеспечение доступности,
восстановление и использование;
хранение и обеспечение сохранности,
включая четкость;
управление изменениями (например,
управление версиями);
сохранение документов в течение
установленных сроков, а также их удаление.
Документированная информация внешнего
происхождения, определенная организацией как
необходимая для планирования и
функционирования СМБП, должна быть
соответствующим образом идентифицирована и
находиться под управлением.
требований
выполнения
действий
по
вводу
информации в информационную систему, включая определение времени
выполнения действий и их последовательность [60]:
5.1
Предприятие должно определить объект исследования для
применения метода стандартизации работы и ответственных за ее
73
реализацию. К примеру, ограничениями потока создания ценности в отделах
КИС могут являться, такие потери как отсутствие стандартов обработки,
распределения,
обмена
данных
среди
пользователей,
повторное
использование информации, доработка несоответствующей информации,
недостаточный анализ качества обработки информации и т.д.
5.2
Предприятие
должно
обеспечить
реализацию
метода
стандартизации работы необходимыми ресурсами, такими как временными,
трудовыми, финансовыми и материальными.
5.3
Так как работники должны знать основные термины и положения
стандартизации, уметь осуществлять стандартизацию работы в соответствии
с основными этапами применения и владеть навыками самостоятельной
работы и передачи опыта данного метода для этого предприятие должно
провести обучение методу стандартизации.
5.4
Для выполнения требований к методу стандартизации работы
разработать стандартную операционную карту, описывающую время и
последовательность действий и приемов при выполнении операций.
5.5
После выполнения требований к методу стандартизации работы и
разработки стандартных операционных карт необходимо применить метод
визуализации, к примеру, разработать графические рабочие инструкции.
6.
Процедура внедрения метода визуализации на предприятии
следующая [61]:
6.1.
обеспечить
Сбор
и
сбор
хранение
информации,
исторической
справки,
к
примеру,
необходимо
где
показано
накопление
информации за период использования метода визуализации.
6.2.
Для снижения риска недостоверности информации для принятия
обоснованных решений необходимо разработать и применять процедуру
актуализации (регулярного обновления) информации, включающую: периодичность
сбора
и
размещения
данных;
-
ответственность
за
достоверность; - формат представления (в формате документа карманного
размера, в виде графиков или иллюстраций).
74
7.
Для устранения потерь, связанных с неточностью внесенных
данных, предлагается
мероприятие по
вводу экранных
форм
[62],
предназначенных для облегчения пользователю ввода данных (таблица 3.14).
Таблица 3.14
Автоматизации учёта информационного процесса с помощью экранных форм
Автоматизации учёта производственного процесса
1.
Создание форм для ввода, редактирования и удаления, фильтрации, сортировки и
поиска информации запросов номенклатурных позиций.
2.
Создание форм для ввода, редактирования и удаления информации запросов
спецификаций и маршрутов.
3.
Создание форм для ввода, редактирования и удаления, фильтрации запросов
прихода материалов.
4.
Сортировки и поиска информации запросов о клиентах.
5.
Создание форм для ввода, редактирования и удаления, фильтрации, сортировки и
поиска информации о рабочих центрах.
Решение задачи автоматизации учёта информационного процесса
реализовано при помощи диалогового режима, при котором существует
возможность пользователей (специалистов планово-диспетчерского отдела,
отдела
планирования,
начальников
участков,
департамента
мастеров,
информационных
рабочих)
технологий,
взаимодействовать
с
вычислительной системой в процессе работы. Пользовательский интерфейс
представлен в виде меню. Главное меню выводится на экран при открытии
программы и представляет собой список команд, которые позволяют
управлять работой программы. Результатными документами являются
различные отчеты. Для каждого отчета есть возможность вывода на экран и
печати на принтере.
Ниже приведен пример расчета семи видов потерь в информационном
потоке отдела КИС департамента информационных технологий Казанского
авиационного завода им. С.П. Горбунова – филиал ПАО «Туполев» будущего
процесса. Расчет потерь указан после внедрения мероприятий:
1.
Потери
департамента
рабочего
времени
информационных
у
сотрудников
технологий
информации рассчитываются согласно формуле (1):
𝑊𝑂𝑃 = 0 ч.
ввиду
отдела
КИС
дублирования
75
2.
Потери
рабочего
времени
у
сотрудников
отдела
КИС
департамента информационных технологий ввиду хранения устаревшей
информации рассчитываются согласно формуле (2):
𝑊𝐼 = 0 ч.
3.
Потери
рабочего
времени
у
сотрудников
отдела
КИС
департамента информационных технологий ввиду передачи информации
рассчитываются согласно формуле (3):
𝑊𝑇 = 0 ч. +2,5 ч. +2,5 ч. = 5 ч.
4.
Потери
рабочего
времени
у
сотрудников
отдела
КИС
департамента информационных технологий ввиду ожидания информации
рассчитываются согласно формуле (4):
𝑊𝑊 = 0 ч. +2 ч. +2 ч. = 4 ч.
5.
Потери
департамента
рабочего
времени
информационных
у
сотрудников
технологий
ввиду
отдела
КИС
дополнительной
обработки информации рассчитываются согласно формуле (5):
𝑊𝐸𝑃 = 0 ч. +2,5 ч. +2,5 ч. = 5 ч.
6.
Потери
рабочего
времени
у
сотрудников
отдела
КИС
департамента информационных технологий ввиду ненужных перемещений
персонала рассчитываются согласно формуле (6):
𝑊𝑀 = 0 ч.
7.
Потери
рабочего
времени
у
сотрудников
отдела
КИС
департамента информационных технологий ввиду ошибок ввода информации
рассчитываются согласно формуле (7):
𝑊𝐷 = 0 шт.∗ 0 ч. = 0 ч.
Рис.1.2 Соотношение действий добавляющей ценности и потерь с 27.02.2020
по 27.03.2020 г. после внедрения мероприятия
Итого потери в месяц: 0 + 0 + 5 + 4 + 4 + 0 + 0= 14 ч. в месяц.
Итого потери в год: 14 ч. * 12 месяцев = 168 ч.
Рассчитаем
рекомендаций:
ожидаемый
эффект
от
внедрения
практических
76
Эпред =
где
Эпред
–
предварительный
𝑇б.в
𝑇н.в
=
354
156
эффект
= 2,7
от
(3.4)
внедрения
практических
рекомендаций;
Tб.в – время, затрачиваемое при выполнении информационного процесса до
мероприятий, ч.;
Tн.в – время, затрачиваемое при выполнении информационного процесса
после мероприятий, ч.
Время, как величина определяющая трудоёмкость, является одним из
главных
параметров,
определяющих
оптимальные
организационно-
технические решения в информационном процессе снизилось почти в 2 раза.
Проанализировав потери за месяц на основе информационного
процесса формирования запроса отдела КИС можно построить круговую
диаграмму (рисунок 3.4).
Лишняя передача
информации
9%
Ожидание
информации
7%
Действия
добавляющие
ценность
77%
Дополнительна
я обработка
информации
7%
Рис.3.4 Соотношение действий добавляющей ценности и потерь с 27.02.2020
по 27.03.2020 г. после внедрения мероприятия
Таким образом, применение концепции бережливого производства в
контексте
управления
информационных
Казанского
«Туполев».
информацией
потоках
авиационного
позволило
промышленного
завода
им.
С.П.
устранить
наукоемкого
потери
в
предприятия
Горбунова-Филиал
ПАО
77
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В настоящей магистерской диссертации автором отмечается, что в
настоящее время промышленные предприятия используют информационнокоммуникационные технологии и системы управления, обеспечивающие
решение задач управления стадиями жизненного цикла продукции (изделия)
для реализации единого информационного пространства. В связи с этим
возникает
проблемы
с
организацией
информационной
базы,
нецентрализованность которой в конечном итоге приводит к следующему:
ограничению доступа к архивам документов, технической документации,
низкой оперативности сбора, обработки данных, недостаточной полноте
данных
и
низкому
уровню
достоверности
нормативно-справочной
информации. Причинами проблем, связанных с информационной базой
могут
являться
потери
в
информационных
потоках,
снижающие
эффективность принятия управленческих решений ее пользователей.
В
первой
главе
(теоретической)
было
выявлено,
что
для
удовлетворения постоянного роста требований потребителей к качеству и
характеристикам конечной продукции, ускорения вывода продуктов на
рынок, особенно в наукоёмких промышленных производствах необходимо:
1.
внутренних
Проводить мероприятия идентификации, оценки и отбора
факторов
и
ограничений
для
повышения
потенциала
произведенного предприятия.
2.
Использовать современные информационно-коммуникационные
технологии и информационные системы управления, обеспечивающие
решение задач управления стадиями жизненного цикла продукции (изделия)
для реализации единого информационного пространства в процессе
цифровой трансформации промышленного предприятия. Была предложена
классификация
технологий
и
современных
информационных
производстве в приложение 1.
информационно-коммуникационные
систем,
применяемых
в
цифровом
78
3.
Повышать
эффективность
цифрового
производства
путем
интеграции современных технологий организации наукоемкого производства
и цифровых технологий в устоявшиеся производственные процессы.
Во второй главе (аналитической) магистерской диссертации основное
внимание было сконцентрировано на ряде ключевых глобальных тенденциях
промышленной отрасли, признаваемых мировыми научно-технологическими
лидерами и наиболее сильными экономиками мира. Проведенный анализ
трансформации зарубежной и российской промышленности показал, что
многие страны мира оказались вовлечены в процесс перестроения
промышленности путем цифровой трансформации.
Современные пути развития и перестроения мировой промышленности
упоминаются в целом ряде зарубежных и российских стратегиях, программах
и инициативах, имеющих различные особенности. В связи с этим ключевые
государственные
и
правительственные
промышленности
путем
цифровой
инициативы
трансформации
перестроения
были
сведены
в
приложение 2 для комплексного рассмотрения всех особенностей.
В третьей главе (практической) диссертационной работе разработан
методический
инструментарий
повышения
эффективности
цифрового
производства промышленного предприятия Казанского авиационного завода
им. С.П. Горбунова-Филиал ПАО «Туполев» за счет устранения потерь в
информационных потоках путем интеграции бережливых и цифровых
технологий, отличающийся определением рейтинга влияния технологий
цифрового производства на производственные потери (𝑃𝑗𝑖 ), позволяющий
выявить подходящие технологии цифрового производства для устранения
или
минимизации
потерь
в
процессе
цифровой
трансформации
промышленного предприятия.
Потери в информационных потоках промышленного предприятия
Казанского
авиационного
завода
им.
С.П.
Горбунова-Филиал
ПАО
«Туполев» рассмотрены в разрезе концепции бережливого производства. В
связи с этим, предложена система показателей количественной оценки
79
потерь в информационных потоках промышленного предприятия. Оценка
потерь
осуществляется
информации,
информации,
информации,
хранение
по
семи
видам:
устаревшей
ожидание
ненужные
избыточное
информации,
информации,
перемещения
дублирование
лишняя
дополнительная
персонала
и
передача
обработка
ошибки
ввода
информации.
Для устранения потерь в информационных потоках промышленного
предприятия Казанского авиационного завода им. С.П. Горбунова-Филиал
ПАО
«Туполев»
предложен
комплекс
практических
мероприятий,
направленный на повышение эффективности цифрового производства,
основанный на обеспечении реализации базовых принципов и методов
бережливого
производства
(принцип
«вытягивающего»
производства,
методы визуализации и стандартизации). Также предалается реализация
системы менеджмента бережливого производства (СМБП).
80
CONCLUSION
Lean production is a concept of business organization aimed at creating a
continuous flow of value creation covering all the processes of the organization
and their continuous improvement through the involvement of personnel and
elimination of all types of losses, which directly affects the efficiency of any
enterprise. In this regard, the introduction of methods and tools of lean production
in industrial enterprises is still relevant.
The theoretical part of the paper describes the factors and limitations of
digital production of modern high-tech enterprises.
2. Reviewed the classification of modern information and communication
technologies of digital production.
3. the existing methodological tools for improving the efficiency of digital
production are Considered.
In the second Chapter (analytical) work, the following tasks are solved:
1. the General trends of digital transformation and digital technologies in
industrial enterprises are Analyzed
2. Analyzed the digital transformation of foreign industry.
3. trends in the development of digital production have been Formed.
In the third Chapter (practical) of the dissertation work, a methodological
tool for integrating information systems and technologies in the organization of
high-tech production is developed, aimed at solving production problems by
integrating lean and digital production. The problems of the information
environment of the enterprise are considered in the context of the concept of lean
production. The paper proposes the author's method of quantifying losses, which is
characterized by taking into account the losses of the information environment of a
production knowledge-intensive enterprise.
81
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.
Галямов
Р.А.
Программно-целевой
метод
и
алгоритмы
организации серийного производства: диссертация ... кандидата технических
наук: 05.02.22 / Галямов Радмир Ахатович; [Место защиты: Казан. техн. ун-т
им. А.Н. Туполева]. - Казань, 2017. - 159 с.
2.
Габитов Э.И. Факторы и ограничения перехода предприятий к
цифровому производству // XXIV Туполевские чтения (школа молодых
ученых) Материалы Международной молодёжной научной конференции. В
6-ти томах. 2019. С. 128-131.
3.
Бабушкин В.М., Габитов Э.И., Бариева Д.Р., Мазитова К.Д. //
Факторы и ограничения цифрового производства современных наукоемких
предприятий В сборнике: Лучшая студенческая статья 2019. сборник статей
XXI Международного научно-исследовательского конкурса. Пенза, 2019. С.
76-81.
4.
Производственный менеджмент. Теория и практика: учебник для
бакалавров / И.Н. Иванов, А.М. Беляев [ и др. ] ; под ред. И.Н. Иванова. – М.
:Издательство Юрайт, 2015 – 574с. – Серия : Бакалавр. Углубленный курс.
5.
Курс «Технологии Фабрик Будущего» [Электронный ресурс].
Режим доступа: https://openedu.ru/course/spbstu/FUTFACT/ (дата обращения:
29.05.2020).
6.
Цифровая индустрия промышленной России (ЦИПР). Отчет за
2016 год. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://cipr.ru/media-2016/
(дата обращения: 29.05.2020).
7.
Трунова А.В. Использование информационных технологий в
системе управления предприятием // Современные инновации. 2019. №2 (30).
URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-informatsionnyh-tehnologiy-vsisteme-upravleniya-predpriyatiem (дата обращения: 29.05.2020).
8.
Информационные
системы
в
экономике:
учебник
для
академического бакалавриата / В. Н. Волкова, В. Н. Юрьев, С. В. Широкова,
А. В. Логинова; под редакцией В. Н. Волковой, В. Н. Юрьева. — Москва:
82
Издательство Юрайт, 2019. — 402 с. — (Бакалавр и специалист). — ISBN
978-5-9916-1358-3. — Текст: электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. с. 24 — URL:
http://www.biblio-online.ru/bcode/436469/p.24 (дата обращения: 29.05.2020).
Пять ИТ-функций в организациях [Электронный ресурс]. Режим
9.
доступа: https://smallbusiness.chron.com/five-functions-organization-34002.html
(дата обращения: 29.05.2020).
Информационные системы и технологии в экономике: учебное
10.
пособие для вузов / О. Ю. Нетёсова. — 3-е изд., испр. и доп. — Москва:
Издательство Юрайт, 2019. — 178 с. — (Университеты России). — ISBN 9785-534-08223-4. — Текст: электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. с. 18 — URL:
http://www.biblio-online.ru/bcode/437377/p.18 (дата обращения: 29.05.2020).
Информационные
11.
системы
управления
производственной
компанией: учебник и практикум для академического бакалавриата / под
редакцией Н. Н. Лычкиной. — Москва: Издательство Юрайт, 2018. — 241 с.
— (Бакалавр. Академический курс). — ISBN 978-5-534-00764-0. — Текст:
электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. с. 29 — URL: http://www.biblioonline.ru/bcode/413232/p.29 (дата обращения: 29.05.2020).
Управление жизненным циклом изделия (концепция PLM)
12.
[Электронный
ресурс].
Режим
доступа:
https://www.plm-
ural.ru/resheniya/upravlenie-zhiznennym-ciklom-izdeliya-koncepciya-plm
(дата
обращения: 19.05.2020).
Дежина И. Передовые производственные технологии: место
13.
России
//
Экономическое
развитие
России.
2015.
№2.
URL:
https://cyberleninka.ru/article/n/peredovye-proizvodstvennye-tehnologii-mestorossii (дата обращения: 30.05.2020).
14.
Wagner, Tobias & Herrmann, Christoph & Thiede, Sebastian Industry
4.0 Impacts on Lean Production Systems // Procedia CIRP. 63. 125-131.
10.1016/j.PROCIR.2017.02.041, 2017.
83
15.
Industry
Kolberg, Dennis & Zühlke, Detlef. Lean Automation enabled by
4.0
Technologies
//
IFAC-PapersOnLine.
48.
1870-1875.
10.1016/j.IFACOL.2015.06.359, 2015.
16.
Pekarcikova, Miriam & Trebuňa, Peter & Kliment, Marek.
Digitalization effects on the usability of lean tools // Acta logistica. 6. 9-13.
10.22306/al.v6i1.112, March 2019.
17.
Стеблюк И.Ю. // Совершенствование методов бережливого
производства в индустрии 4.0 Экономика: вчера, сегодня, завтра. 2018. Т. 8.
№ 12A. С. 357-364.
18.
Trebuňa, Peter & Pekarcikova, Miriam & Edl, Milan. Digital Value
Stream Mapping Using the Tecnomatix Plant Simulation Software. International
Journal of Simulation Modelling. 18. 19-32. 10.2507/IJSIMM18(1) 455, 2019.
19.
Лунев
Н.А.,
Мингалеев
Г.Ф.,
Трутнев
В.В.
Организация
цифрового производства на базе программно-аппаратного
комплекса
планирования и мониторинга производственных процессов // Вестник
Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева.
2017. Т. 73. № 3. С. 76-81.
20.
Zhang, Liping & Wang, Zhiping & Wu, Baojian & Li, Jun. The Study
and Development of E-kanban Management in MES for Hardware Plastics
Production Workshop // 10.2991/ISRME-15.2015.70, April 2015.
21.
Zheng, Maokuan and Xinguo Ming. Construction of cyber-physical
system–integrated smart manufacturing workshops: A case study in automobile
industry // Advances in Mechanical Engineering 9, 2017.
22.
Huang, Ming & Zhou, Qi-sen & Bai, Ao. Research on smart
manufacturing execution system (Smart-MES) for modern numerical control shop
floor: functional components and its implementation strategies // Proceedings of
the 2017 6th International Conference on Measurement, Instrumentation and
Automation, June 2017.
23.
Cottyn, Johannes & Van Landeghem, Hendrik & Stockman, K. &
Derammelaere, Stijn. (20th ICPR) A Method to Align a Manufacturing Execution
84
System with Lean Objectives // International Journal of Production Research. 49.
4397-4413. 10.1080/00207543.2010.548409, 2011.
24.
Бабушкин В.М. Оценка рисков проекта цифровой трансформации
конструкторско-технологической подготовки производства промышленного
предприятия // Инновационное развитие экономики. 2018. №4 (46). С. 27-35.
25.
The Digital Transformation of Industry// Roland Berger, Strategy
Consultants GMBH, March 17, 2015. [Электронный ресурс]. Режим доступа:
26.
Европейская комиссия [Электронный ресурс]. Режим доступа:
https://ec.europa.eu/info/index_en (дата обращения: 29.05.2020).
27.
Режим
European Commision «Horizon 2020» [Электронный ресурс].
доступа:
https://ec.europa.eu/programmes/horizon2020/en.
(дата
обращения: 29.04.2020).
28.
German Standardization Roadmap: Industry 4.0. Version 3 // DKE
Deutsche Kommission Elektrotechnik – March, 2018. [Электронный ресурс].
Режим
доступа:
https://www.din.de/blob/roadmap-i4-0-e-data.pdf
(дата
обращения: 29.04.2020).
29.
CNS аналитика. Обзор [Электронный ресурс]. Режим доступа:
https://cnews.ru/reviews/free/2011/int/gtai/index.shtml?print
(дата обращения:
29.04.2020).
30.
Innovate UK: как центры катапульты могут помочь вашему
бизнесу
[Электронный
ресурс].
Режим
доступа:
https://www.gov.uk/government/collections/innovate-uk-how-catapult-centrescan-help-your-business (дата обращения: 29.04.2020).
31.
Made in China 2025. // Institute for Security & Development Policy –
[Электронный
ресурс].
Режим
http://isdp.eu/content/uploads/2018/06/Made-in-ChinaBackgrounder.pdf.
доступа:
(дата
обращения: 19.04.2020).
32.
Сделано в Китае 2025: новая эра Китайского производства
[Электронный
ресурс].
Режим
доступа:
85
https://knowledge.ckgsb.edu.cn/2015/09/02/technology/made-in-china-2025-anew-era-for-chinese-manufacturing/. (дата обращения: 19.04.2020).
33.
Society 5.0. Science and Technology Policy, Council for Science,
Technology
and
Innovation.
[Электронный
ресурс].
https://www8.cao.go.jp/cstp/english/society5_0/index.html.
Режим
(дата
доступа:
обращения:
19.04.2020).
От промышленности 4.0 к обществу 5.0: большой план
34.
общественных преобразований в Японии [Электронный ресурс]. Режим
доступа:
https://www.i-scoop.eu/industry-4-0/society-5-0/ (дата обращения:
19.05.2020).
35.
A National Advanced Manufacturing Portal. [Электронный ресурс].
Режим доступа: http://www.manufacturing.gov/. (дата обращения: 19.05.2020).
36.
Президент Б. Обама создает передовое производственное
партнерство
[Электронный
ресурс].
Режим
доступа:
https://obamawhitehouse.archives.gov/the-press-office/2011/06/24/presidentobama-launches-advanced-manufacturing-partnership
37.
Национальная
технологическая
инициатива
[Электронный
ресурс]. Режим доступа: https://nti2035.ru/.(дата обращения: 29.04.2020).
38.
Программа мер по формированию принципиально новых рынков
и созданию условий для глобального технологического лидерства России к
2035 году [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://old.asi.ru/nti/. (дата
обращения: 29.04.2020).
39.
Национальная программа «Цифровая экономика Российской
Федерации» [Электронный ресурс]: Правительство России – Электрон.
портал – режим доступа: http://government.ru/rugovclassifier/614/events/.(дата
обращения: 29.04.2020).
40.
Федерации.
Стратегия
научно-технологического
[Электронный
ресурс].
развития
Режим
Российской
доступа:
http://www.youngscience.gov.ru/media/files/file/dVwMOeQ2OsjrSsodEazQjnkmI
CrTHSfh.pdf. (дата обращения: 05.04.2020).
86
41.
Стратегия
научно-технологического
развития
online.mai.ru›
Стратегия НТР РФ.pdf [Электронный ресурс]. Режим доступа: (дата
обращения: 05.05.2020).
42.
Как оцифровка может стать следующим двигателем роста для
Центральной и Восточной Европы [Электронный ресурс]. Режим доступа:
(дата
https://www.mckinsey.com//The-rise-of-Digital-Challengers.ashx.
обращения: 05.04.2020).
43.
ресурс]:
Mass customization: The factory of the future. [Электронный
Siemens.
-
Электрон.
текст
–
режим
доступа:
https://new.siemens.com/global/en/company/stories/industry/the-factory-ofthefuture.html. (дата обращения: 05.04.2020).
44.
О стратегии «Катапульт». Развитие промышленных предприятий
Великобритании
[Электронный
ресурс].
Режим
доступа:
https://catapult.org.uk/about-us/about-catapult/. (дата обращения: 29.04.2020).
45.
Практическое руководство
[Электронный
для
ресурс].
исследователей из
Режим
России
доступа:
http://ncp.tsagi.ru/horizon2020/upload/doc1.pdf. (дата обращения: 29.05.2020).
46.
Национальная технологическая инициатива: цели, основные
принципы и достигнутые результаты (АСИ) [Электронный ресурс]. Режим
доступа:http://static.government.ru/media/files/T9Crayp8PsBQU6hdVAl0SsDlu2
XvCvYG.pdf. (дата обращения: 29.05.2020).
47.
Годовой отчет ПАО «Туполев» за 2018 год.
48.
Казанский авиационный завод им. С.П. Горбунова — филиал
ПАО
«Туполев»
[Электронный
ресурс].
Режим
доступа:
https://www.uacrussia.ru/ru/corporation/company/oao-kazanskoe-aviatsionnoeproizvodstvennoe-obedinenie-im-s-p-gorbunova/ (Дата обращения: 11.05.2020).
49.
Мингалеев Г.Ф., Бабушкин В.М., Ахмадеева Г.Ч., Клочков Ю.П.,
Трутнев В.В., Мистахов Р.И., Ураев Н.Н. Разработка и реализация
современных методов организации, управления и технологий бережливого
87
производства на промышленных предприятиях республики татарстан Под
редакцией Р.Х. Зарипова. Казань, 2015. (2-е издание, дополненное)
Индекс
50.
преобразованием
зрелости
Индустрии
компаний
4.0.
[Электронный
Управление
ресурс].
цифровым
Режим
доступа:
https://www.acatech.de/wpcontent/uploads/2018/03/acatech_STUDIE_rus_Maturit
y_Index_WEB.pdf. (дата обращения: 29.05.2020).
Технет НТИ. Мегапроект “Фабрики будущего”. Возможности
51.
Центра компьютерного инжиниринга СПбПУ [Электронный ресурс]. Режим
доступа:https://asi.ru/upload/upload_docs/sml/borovkov/prezentatsiia_proekta.pdf
. (дата обращения: 29.05.2020).
Бабушкин В.М. Методические аспекты оценки эффективности
52.
реализации
проектов по
организаций
бережливому производству
непроизводственной
сферы
//
предприятий и
Вестник
Казанского
государственного технического университета им. А.Н. Туполева. 2016. Т. 72.
№ 3. С. 69-73.
53.
ресурс].
MES – инструмент бережливого производства [Электронный
Режим
доступа:
http://www.cadcamcae.lv/N119/38-41.pdf
(Дата
обращения: 11.03.2020).
54.
Нормативно-справочная
информационной
базы
(НСИ)
информация
[Электронный
в
составе
единой
ресурс].
Режим
доступа:http://www.cognitivelot.ru/about/database/klassifikatory-spravochnikinsi/nsi-normativno-spravochnaya-informaciya/ (Дата обращения: 11.03.2020).
55.
Santhiapillai, F.P. & Ratnayake, R.M. Identifying and Defining
Knowledge-work Waste in Product Development: A Case Study on Lean Maturity
Assessment // International Conference on Industrial Engineering and Engineering
Management (IEEM), 2018.
56.
Ланцова М.В. Управление информационными потоками в
контексте внедрения бережливого производства // Приволжский научный
вестник. 2017. № 2 (66). С. 35-39.
88
57.
Hicks, Ben J. Lean information management: Understanding and
eliminating waste. // Int. J. Inf. Manag. 27, 2015.
58.
Siyam, Ghadir I., Katharina Kirner, David C. Wynn, Udo Lindemann
and Pj Clarkson. // Relating value methods to waste types in lean product
development, 2015.
59.
ГОСТ Р 56404 – 2015. Бережливое производство. Требования к
системам менеджмента. Утвержден и введен в действие Приказом
Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27
мая 2015 г. № 445-ст.
60.
ГОСТ Р 56908 – 2016. Бережливое производство. Стандартизация
работы. Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по
техническому регулированию и метрологии от 31 марта 2016 г. N 233-ст.
61.
ГОСТ Р 56907– 2016. Бережливое производство. Визуализация.
Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по
техническому регулированию и метрологии от 31 марта 2016 г. N 232-ст.
62.
Разработка
[Электронный
информационной
ресурс].
системы
Режим
учёта
товаров
доступа:
http://dspace.bsu.edu.ru/bitstream/123456789/23645/1/Demchenko_Razrabotka_1
6.pdf. (дата обращения: 29.05.2020).
63.
ГОСТ Р 56407 – 2015. Бережливое производство. Основные
методы и инструменты. Утвержден и введен в действие Приказом
Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27
мая 2015 г. № 448-ст.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Классификация информационно-коммуникационных систем промышленного предприятия по процессам создания проекта
изделия
ЗАМЫСЕЛ
ИЗЪЯТИЕ ИЗ
ОБРАЩЕНИЯ
Исследовать концепции
PDM
CAD
CRM
ERP
Предложить решение
Управление
отношениями с
заказчиками
Определить потребности
заинтересованных сторон
Сегментирование
Планирование
проекта
Управление
составом
Описать подходящее
решение
Оценка спроса
PDM
CAD
EFM
CRM
ERP
Прогнозирование продаж
Исследование мотивации
потребителя и
позиционирования изд елия
Исследование ценовой
эластичности
Управление
проектированием
PDM
CAD
CAE
Исследование имиджа
марки
Управление
расчетными
данными
Пробный маркетинг и
тестирование практичности
Управление
взаимоотношениям
и с поставщиками
Управление
процессами
технологической
подготовки
производства
Тестирование концепций
и название марки
MRM
CRM
ERP
MES
SCM
Создать проект
изделия
Провести верификацию и
валидацию
Изготовить и испытать
опытный образец
Разработать технологической
процесс
PDM
CAPP
CAM
MPM
Закупить и подготовить
материалы и комплектующие
Разработать и
изготовить оснастку
Произвести детали и
собрать узлы
Собрать изделие
Упаковать и
транспортировать
изд елие
Управление
данными об
испытаниях и
эксплуатации
изделия
Управление
ремонтом
изделия
Управление
ремонтом
Управление
переработкой
Управление
хранением
Управление
утилизацией
PDM
IETM
FMEA
SPC
MRO
Управление
взаимоотношения
ми с заказчиками
Управление
взаимоотношениям
и с заказчиками
Управление
обслуживанием и
ремонтом
производственного
оборудования
Производственное
планирование
Управление
производством
Смонтировать
проконтролировать
и испытать систему
Обеспечить применение изделия для
удовлетворения потребности
заинтересованных строн
Отремонтировать
изд елие
Планирование и
контроль
ресурсов
ERP
CRM
MES
Обеспечить реализацию
возможностей изделия
Управлением
качеством
Управление
взаимоотношения
ми с заказчиками
Вывести из эксплуатации
PDM
MRO
Отправить на
ремонт
Отправить на
хранение
Отправить на
переработку
Утилизировать
изд елие
ERP
CRM
Управление
взаимоотношения
ми с заказчиками
Производство
Управление
сервисным
обслуживание
ERP
CRM
MES
SCADA
CPC
SCM
Управление
процессами
маркетинга
Логистика
Управление
ремонтом изделия
Сп лани ровать и п роконтроли ровать проц ессы
подг отовки прои зводства изг отовления и сборки,
а также качество деталей, узлов и из дели й в
целом
Управление
документами
Управление
отношениями с
заказчиками
Уточнить требования к
изд елию
Управление
проектами
Управление
составом
Проведение
маркетинговых
исследований
Справочные системы
PLM система
ЭКСПЛУАТАЦИЯ И
СОПРОВОЖДЕНИЕ
ПРОИЗВОДСТВО
ERP система
Управление имениями Совместная работа Документооборот Хранение информации
Управление
стандартами
РАЗРАБОТКА
Финансы Бухгалтерский учет Управление персоналом
Справочные системы
Управление
требованиями
МАРКЕТИНГ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Перечень российских и зарубежных национальных стратегий, программ и инициатив по развитию цифровой
промышленности
Зарубежные
стратегии, программы
(проекты) инициативы
1
1. Федеративная
Республика Германия
(ФРГ):
«High-Tech Strategy
2020 Action Plan» – куда
входит одна из
ключевых программ
«Industrie 4.0».
Сроки
выпол
нения
2
2020
Основные участники
Основные цели
Ключевые задачи
3
1. Министерство образования
и исследований ФРГ
2. Министерство экономики
и технологий ФРГ
3. Научные сообщества
(Общество им. Фраунгофера,
Национальная академия
технических наук)
4. Бизнес: Bosch, SAP,
BITKOM, ассоциация
немецких машиностроителей
«VDMA», ассоциация
производителей электроники
«ZVEI»).
4
Повышение
конкурентоспособно
сти немецкой
промышленности,
увеличение
производительности
труда и темпов
роста ВВП.
5
1. Создать современную
производственную
инфраструктуру путем
перехода от так
называемых
«встроенных систем»
(«embedded systems») к
«киберфизическим
системам» («cyberphysical systems»)
2. Объединить усилия
государства, научного
сообщества и
частного бизнеса.
3. Разработать общие
положения и стандарты,
направленных на
осуществление
цифровой
трансформации
немецких
производственных
мощностей.
Технологии
6
1. Использование новых
технологий (enabling
technologies):
1)
Автономные роботы.
2)
Моделирование.
3)
Интеграционная
система.
4)
Интернет вещей.
5)
Кибербезопасность.
6)
Облачные вычисления.
7)
Аддитивное
производство.
8)
Дополненная
реальность.
9)
Big Data.
91
Продолжение приложения 2
1
2.
Великобритания:
«Catapult
Centres» [46].
2
–-
3. Европейский
союз:
1) «Фабрики
будущего»
(входит в
программу
«Horizon 2020» с
2014 г.)
2) Industrial
Leadership [45].
2020
3
Совет по
стратегическим
технологиям (UK
Technology Strategy
Board TSB) при
правительстве
Великобритании.
4
Раскрытие потенциала
Великобритании путем
обеспечения развития семи
центров передового
производства для создания
инноваций в конкретных
областях и содействия
будущему экономическому
росту.
Ассоциация EFFRA
(European Factories of
the Future Research
Association)
1. Вывести промышленное
производство на новый
уровень, обеспечить его
высокую продуктивность и
добавленную стоимость,
экологическую безопасность,
способствовать устойчивому
социально-экономическому
развитию на основе
государственно-частного
партнерства.
2. Модернизировать
производство и повысить
конкурентоспособность
европейской продукции на
мировом рынке
5
Создать центры –
«катапульты» по семи
направлениям:
1.
производство с высокой
добавленной стоимостью (high
value manufacturing);
2.
клеточная терапия;
3.
офшорная
возобновляемая энергетика;
4.
программное
обеспечение для спутников;
5.
взаимосвязанная
цифровая экономика;
6.
города будущего;
7.
транспортные системы.
1. Разработать новые
технологии обработки,
используя новые материалы
при создании принципиально
новых продуктов.
2. Усовершенствовать
существующее оборудования и
производственные технологии.
3. Снизить материалоемкость
производства.
4. Повысить гибкость и
безопасности производства.
5. Ускорить сроки вывода
продукции на рынок при
одновременном повышении ее
качества.
6
Прототипирование как
приоритетное направление
деятельности для производства
новых продуктов и услуг.
Использование ключевых
перспективных технологий
(Key Enabling Technologies):
1.
мобильные фабрики;
2.
самонастраивающееся
«умное» оборудование и
системы;
3.
мехатроника;
4.
роботы;
5.
фотоника.
92
Продолжение приложения 2
1
3. Китайская
Народная
Республика
(КНР):
«Made in China
2025».
4. Япония:
«Society 5.0»
2
2025
–
3
Государственны
й совет КНР
4
1. Стимулирование
инновационной активности в
промышленности.
2. Гармонизация технологий и
промышленности.
3. Усиление промышленной
базы.
4. Развитие китайских брендов.
5. Внедрение «зелёных»
технологий в производство.
6. Прорыв в 10 ключевых
секторах промышленности.
7. Реструктуризация
промышленного сектора.
8. Развитие сервисориентированной
промышленности и
производственных услуг.
9. Интернационализация
производства.
Кейданрен
(Японская
федерация
бизнеса)
Приспособить использование
цифровых технологий для
решения таких проблем как:
1. сокращение численности
работающего населения и его
старение;
2. снижение глобальной
конкурентоспособности
производства;
3. обновление инфраструктуры;
4. ухудшение экологических
проблем и стихийных бедствий;
5. нехватка природных
ресурсов.
5
1. Увеличить долю китайских
серверов в
телекоммуникационном и
финансовом секторе до 75% к
2020 г. и до 90% к 2025 г.
2. Увеличить долю китайских
роботов на рынке до 50% к 2020 г.
и до 70% и более к 2025 г.
3. Увеличить оборот
авиакосмической отрасли до 100
млрд юаней (15,6 млрд долл.) к
2020 г. и до 2 трлн юаней к 2025 г.
4. Увеличить долю
высокотехнологичных судов и
морской техники на рынке до 40%
глобального рынка к 2020 г. и
50% к 2025 г.
5. Увеличить долю китайских
автомобилей на рынке до 70% к
2020 г. (1 млн автомобилей) и 80%
к 2025 г. (3 млн автомобилей).
1. Привлечь цифровые технологии
в контексте развития японского
общества в целом (переход к
супер-интеллектуальному
обществу 5.0).
2. Обеспечить нужды людей
старшего возраста путем
цифровой трансформации
здравоохранения.
3. Создать новую добавленную
стоимость в промышленности
(Connected Industries и Smart
Manufacturing) для решения
различных проблем общества.
6
1.
Использование
междисциплинарных, кроссотраслевых технологий.
2.
Информационные
технологии.
3.
Использование
оборудования с ЧПУ.
4.
Робототехника.
5.
Аэрокосмические
технологии.
6.
Применение
энергосберегающих
технологий и альтернативных
видов энергии.
1.
Интернет вещей (IoT).
2.
Искусственный
интеллект (AI).
3.
Киберфизические
системы (CPS).
4.
Виртуальная
реальность (VR).
5.
Дополненная
реальность (AR).
6.
Аналитика Больших
Данных (Big Data analytics).
93
Продолжение приложения 2
1
5. США:
«Advanced
Manufacturing
Partnership».
6. Российская
Федерация:
1) Национальна
технологическа
я инициатива
(НТИ) [47].
2
–
3
1.
Государство
(министерства).
2.
Университеты
(Institute of
Manufacturing
Innovation, IPI).
3.
Промышленны
е компании, включая
государственночастными
партнерствами.
4
Преодоление разрыва между
стадией фундаментальных
исследований
(финансируются
государством и
осуществляются
университетами и
национальными
лабораториями) и
разработкой инновационных
продуктов, основанных на
прорывных научных
открытиях (финансируется
промышленными
компаниями).
До
2035
года
1.
Государство:
Совет при Президенте
России по
модернизации
экономики и
инновационному
развитию и др.
2.
Организации:
1) Агентство
стратегических
инициатив (АСИ).
2) Российская
венчурная компания
(РВК).
1.
Сформировать
принципиально новые рынки
и создать условия для
глобального
технологического лидерства
России.
2.
«Вырастить» на
рынках «национальных
чемпионов» из числа
ведущих российских
технологических компаний.
5
1.
Создать институты
производственных инноваций
(Institute of Manufacturing
Innovation, IPI) в рамках
государственно-частного
партнерства по критически
важным направлениям
технологического развития
(общее число в итоге должно
достигнуть 45).
2.
В промышленности
объединить физические
производственные процессы с
виртуальными системами
управления, моделирования и
контроля.
1. Достичь роста
потенциальных рынков НТИ в
объеме - более 100 млрд.
долларов к 2035 году.
2. Выстроить коалиционную
деятельность по объедению
усилий проектных, творческих
команд, динамично
развивающихся компаний,
университетов, научноисследовательских центров,
Российской
академии наук, крупных
деловых объединений страны.
3. Поддерживать кооперацию с
международными партнерами.
6
1.
Программное
обеспечение, включая
теоретические основания,
моделирование и виртуальное
тестирование и базы данных
(computational tools).
2.
Проведение натурных
экспериментов (experimental
tools).
3.
Использование
цифровых данных, полученные
по итогам компьютерных
вычислений или в результате
натурных экспериментов
(digital data).
«Сквозные» технологии:
1.
Большие данные.
2.
Промышленный
интернет.
3.
Компоненты
робототехники и сенсорика.
4.
Технологии
виртуальной и дополненной
реальностей.
5.
Технологии
беспроводной связи.
6.
Новые
производственные технологии.
7.
Нейротехнологии и
искусственный интеллект.
8.
Системы
распределенного реестра.
9.
Квантовые технологии.
94
Продолжение приложения 2
1
2) Стратегия
научнотехнологичес
кого развития
РФ (СНТР
РФ).
2
До
2035
года
3
1. Министерство
образования
и науки РФ.
2. Федеральные органы
исполнительной власти.
3. Государственные
корпорации, институты
развития, фонды
поддержки научной,
научно-технической и
инновационной
деятельности.
4. Российская академия
наук.
5. Органы
исполнительной власти
субъектов РФ.
4
1. Сформировать
современную
систему управления
в области науки,
технологий и
инноваций.
2. Обеспечить
инновационную
привлекательность
сферы
исследований и
разработок.
5
Новый термин «Большие вызовы»:
1. Сырьевая зависимость и
цифровая революция.
2. Старение населения и новые
болезни.
3. Истощение природных ресурсов и
ухудшение экологии.
4. Продовольственная безопасность.
5. Выработка и сохранение энергии.
6. Угрозы национальной
безопасности.
7. Освоение территории страны,
мирового океана, Арктики и
Антарктики.
6
Цифровая промышленность, и
передовые производственные
технологии («Сквозные»
технологии) являются одним из
способов реализации данной
стратегии.
3)Национальн
ая программа
«Цифровая
экономика»
РФ.
До
2024
года
Министерство связи
и массовых
коммуникаций РФ.
Осуществить
комплексную
цифровую
трансформацию
экономики и
социальной сферы
России.
1. Увеличить внутренние затраты на
развитие цифровой экономики за
счёт всех
источников не менее чем в три раза
по сравнению с 2017 годом.
2. Обеспечить подготовку
высококвалифицированных кадров
для ЦЭ.
3. Создать сквозные цифровые
технологии преимущественно на
основе отечественных разработок.
4. Создать комплексную систему
финансирования проектов по
разработке
и (или) внедрению цифровых
технологий и платформенных
решений, включающей в себя
венчурное финансирование и иные
Сквозные» технологии:
1.
Большие данные.
2.
Промышленный интернет.
3.
Компоненты
робототехники и сенсорика.
4.
Технологии виртуальной и
дополненной реальностей.
5.
Технологии беспроводной
связи.
6.
Новые производственные
технологии.
7.
Нейротехнологии и
искусственный интеллект.
8.
Системы распределенного
реестра.
9.
Квантовые технологии.
95
институты развития
5. Преобразовать приоритетные
отрасли экономики и социальной
сферы.
96
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Методы и инструменты бережливого производства
Наименование метода
1.
Стандартизац
ия работы
1)
2)
Инструменты
Хронометраж
Нормирование
Эффекты от реализации
Воспроизводимый результат осуществления деятельности.
Быстрый поиск и обнаружение отклонений от выполнения стандартов.
Оперативность и наглядность в обучении работников
Улучшение условий труда (чистота, эргономика и экономичность каждого
рабочего места) и безопасности.
Проявление инициативы и творческого потенциала работников при
организации рабочего пространства.
Сокращение времени на поиск необходимых предметов (инструмента,
материалов, комплектующих, документации).
Повышение степени вовлеченности работников в процессы улучшения
рабочего пространства
Представление потока создания ценности и его характеристик на одной карте.
Визуализация потерь и их источников.
Проведение всестороннего анализа потока создания ценности
Наглядное восприятие и возможность анализа текущего состояния
производственных процессов.
Снижение травматизма на производстве.
Принятие обоснованных и оперативных решений.
Быстрое реагирование на проблемы
Расширение номенклатуры выпускаемой продукции на одном и том же
оборудовании.
Возможность быстрого реагирования на изменения спроса
2.
Организация
рабочего
пространства (5S)
3)
«Красные ярлыки»
4)
Оконтуривание
5)
Ячеечное размещение
предметов
3.
Картировани
е потока создания
ценности (VSM)
4.
Визуализация
6)
Хронометраж
7)
8)
9)
10)
Отчет формата A3,
Андон,
Маркировка,
Оконтуривание
5.
Быстрая
переналадка (SMED)
11)
Хронометраж
6.
Защита от
непреднамеренных
ошибок (Poka-Yoke)
12)
13)
14)
15)
16)
17)
18)
Андон, дзидока
Диаграмма Исикавы,
Пять «почему»
Мозговой штурм
Карточки канбан
Тарный канбан
Электронный канбан
Встраивание качества в производственный процесс.
Предупреждение ошибок при выполнении операций
Снижение уровня запасов материалов в процессе производства.
Повышение ответственности и вовлеченности работников.
Исключение перепроизводства продукции
19)
20)
Диаграмма Исикавы
«5 Почему»
Снижение затрат на обслуживание оборудования.
Повышение производительности оборудования.
Улучшение взаимодействия между работниками производственных, обслуживающих
и ремонтных подразделений.
7.
Канбан
8.
Всеобщее
обслуживание
оборудования (ТРМ)
Устраняемые потери
Излишняя обработка
Ожидание.
Лишние перемещения
Незадействованный
потенциал персонала
Ожидание
Дефекты
Транспортировка
Ожидание
Запасы
Излишняя обработка.
Лишние перемещения
Дефекты
Ожидание
Излишняя обработка
Лишние перемещения
Дефекты
Ожидание
Дефекты
Запасы
Лишние перемещения
Перепроизводство
Ожидание
Дефекты
Отзывы:
Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв