Управление потоками в логистических системах

Расчёт стоимости ЖЦ позволяет определить затраты:

- на предварительное и концептуальное проектирование;

- разработку и проектирование системы;

- изготовление (себестоимость изделия);

- обслуживание и утилизацию.

При таких расчетах часто используют параметры, полученные при анализе надежности технической системы и составляющих узлов и агрегатов: интенсивность отказов, стоимость запасных частей, продолжительность ремонта, стоимость комплектующих и т. д. Естественно, что на изготовление наукоемкой продукции высокого качества с высокими показателями надежности требуются большие затраты, которые не готов возместить потребитель. Поэтому необходимо обеспечить оптимальное соотношение между качеством и надежностью техники, с одной стороны, и стоимостью ее приобретения и владения - с другой. Производители добиваются этого за счет сокращения сроков и материальных затрат на создание изделия, расходов экcплyaтациoннoго этапа и эффективной организации системы ТОиР.

Стоимость ЖЦ включает в себя полные затраты на владение. При выборе нового оборудования расчет стоимости ЖЦ помогает принять решение, которое принесет наибольшую экономическую выгоду.

Любое изменение или усовершенствование существующего процесса или оборудования также должно быть оценено с точки зрения стоимости ЖЦ для определения экономической целесообразности и обоснования необходимости этого изменения. Сравнение стоимости жизненного цикла при существующих и измененных условиях позволяет оценить срок окупаемости затрат за счет общего снижения стоимости и отклонить те изменения, которые не дают существенных преимуществ. Результат анализа зависит от принятых допущений или используемого критерия оценки стоимости ЖЦ. Таким критерием может быть норма прибыли, долговечность оборудования, коэффициент инфляции, эффективность функционирования, стоимость обслуживания и т. д.

Для решения проблемы оптимизации затрат ЖЦ изделия была разработана и впервые применена в рамках государственных проектов в оборонной отрасли методика Life-Cycle Costing (LCC) - концепция учета затрат ЖЦ. Стоимость полного ЖЦ изделия - от проектирования до снятия с производства - была наиболее важным показателем для государственных структур, так как проект финансировался исходя из полной стоимости контракта или программы, а не из себестоимости конкретного изделия. Новые технологии производства спровоцировали перемещение методов LCC в сектор частной экономики. Основными причинами этого перехода явились резкое сокращение ЖЦ изделий, увеличение стоимости подготовки и запуска в производство, практически полное определение финансовых показателей (затрат и доходов) на стадии проектирования.

Как отмечалось выше, технический прогресс существенно сократил ЖЦ наукоемкой продукции. Например, в компьютерной технике время производства изделия стало сопоставимым со временем разработки. Высокая технологическая сложность изделия приводит к тому, что до 90 % производственных затрат определяют именно на стадии НИОКР. Таким образом, важнейший принцип концепции LCC можно определить как прогноз и управление расходами на производство изделия на стадии его проектирования.

С учетом изложенного можно дать обобщенную схему развития ЖЦ наукоемкой продукции и распределения денежных средств на его поддержку по всем этапам (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 - Схема развития ЖЦ продукции и распределения денежных средств

При расчете стоимости ЖЦ сложных технических систем длительного пользования на несколько лет вперед можно наблюдать за расходованием средств и, как следствие, за изменением общих затрат на владение имуществом. Этот расчет следует выполнять в сопоставимом денежном масштабе, т. е. использовать коэффициент дисконтирования, позволяющий привести будущие затраты к текущему моменту времени, используя конкретные денежные единицы (доллар, евро). Полученные значения стоимости ЖЦ для альтернативных стратегий использования оборудования сравниваются между собой, и выбирается наиболее выгодная стратегия.

Одно из важных преимуществ некоторых (не большинства) моделей стоимости ЖЦ - возможность их применения на ранних стадиях проектирования, в том числе при параллельном проектировании и разработке систем интегрированной логистической поддержки изделия. Учёт стоимости ЖЦ на ранних стадиях проектирования гарантирует ее минимизацию при одновременной разработке конструкции конечного изделия, процессов производства, испытаний/оценки и поддержки.

2.3 Концепция CALS

Многообразие процессов в ходе ЖЦ наукоемкого изделия и необходимость их интенсификации требуют активного информационного взаимодействия субъектов (организаций), участвующих в поддержке ЖЦ продукции. С ростом числа участников растет и объем используемой и передаваемой информации. Управление такой многокомпонентной системой представляет собой сложную задачу, решение которой невозможно без интеграции в единое информационное поле всех участников и процессов ЖЦ техники.

Для информационной интеграции процессов, протекающих в ходе ЖЦ продукции, была разработана новая концепция - CALS, реализованная позднее в виде CALS-технологий.

Термин CALS (Continuous Acquisition and Life-Cycle Support - непрерывная информационная поддержка жизненного цикла продукции) - появился в 1985 г. в оборонном комплексе США для обозначения интегрированной системы информационной поддержки процессов заказа, поставки, обслуживания, эксплуатации и ремонта средств вооружений и военной техники. Речь шла о стандартизации электронного представления и обмена технической и коммерческой информацией, позволяющей упорядочить и ускорить соответствующие процессы в федеральных структурах и вооруженных силах и сократить затраты, связанные с этим сложным информационным взаимодействием. За прошедшие годы понятие CALS существенно расширилось и перестало быть прерогативой военного комплекса. Оказалось, что задачи совместного использования электронной информации и обмена ею, в части данных о составе и структуре изделий, геометрических моделях, чертежах, технических руководствах, описаниях процессов, данных, касающихся материально-технического обеспечения, технологии информационной поддержки процессов эксплуатации сложной техники - не менее актуальны в других отраслях, связанных с наукоемкой машинно-технической продукцией.

Во-первых, CALS - это идеология создания единой информационной среды для процессов проектирования, производства, испытаний, поставки и эксплуатации продукции. Системность информационного подхода заключается в охвате всех стадий ЖЦ продукции- от замысла до утилизации.

Во-вторых, интеграция достигается путем стандартизации представления информации (или, скажем, результатов) в процессах проектирования, материально-технического снабжения, производства, ремонта, послепродажного сервиса и т. д. Такой подход создает новый базис для информационной интеграции и преемственности в использовании информации.

Наконец, в-третьих, эффективный бизнес сегодняшнего дня имеет явную тенденцию к географической распределенности. Компании кооперируются для того, чтобы вместе выполнить сложный проект или вывести на рынок новый продукт. Этот сложный организм должен жить по единым правилам в едином информационном пространстве, позволяющем получать данные в электронной форме непосредственно от партнеров и передавать им результаты своей работы. В случае изменения состава участников - смены поставщиков или исполнителей - обеспечивается сохранность уже полученных результатов (моделей, расчетов, документации, баз данных).

Концепция CALS - совокупность принципов и технологий информационной поддержки ЖЦ продукции на всех его этапах. Она основана на использовании единого информационного пространства и обеспечивает взаимодействие всех участников этого цикла: разработчиков, потребителей, производителей, поставщиков, эксплуатирующих организаций и ремонтных предприятий.

В нашей стране в последнее время появилась русскоязычная интерпретация термина CALS - информационная поддержка жизненного цикла изделий (ИПИ). Областями применения CALS принято считать: совершенствование деятельности в области разнородных процессов, участвующих на всех этапах ЖЦ продукции; управление цепями поставок в течение всего ЖЦ продукции (от создания концепции изделия до его утилизации); электронную интеграцию организаций (предприятий), участвующих на различных этапах ЖЦ продукции; управление поддержкой ЖЦ продукции. Цель применения CALS-технологий как инструмента организации и информационной поддержки всех участников разработки, производства и эксплуатации продукта - повышение эффективности их деятельности за счет ускорения процессов исследования и разработки продукции, придания изделию новых свойств, сокращения издержек в процессах производства и эксплуатации, повышения уровня сервиса в процессах эксплуатации и технического обслуживания.

2.4 Информационные системы поддержки жизненного цикла наукоемкой продукции

Начиная с 1980-х годов, одним из направлений повышения эффективности производства стало широкое применение информационных технологий. Важным этапом развития на этом пути послужило появление понятия гибкой производственной системы (ГПС). В соответствии с ГОСТ 26228-90 ГПС - "...управляемая средствами вычислительной техники совокупность технологического оборудования, состоящего из разных сочетаний гибких производственных модулей и (или) гибких производственных ячеек, автоматизированной системы технологической подготовки производства и системы обеспечения функционирования, обладающая свойством автоматизированной переналадки при изменении программы производства изделий". Принципиальная особенность ГПС заключается в наличии новой компоненты - компьютерной системы управления, обеспечивающей возможность увязки отдельных процессов, функций и задач в единую систему.

От внедрения ГПС ожидалось уменьшение размеров предприятий, увеличение коэффициента использования оборудования и снижение накладных расходов, значительное уменьшение объема незавершенного производства, сокращение затрат на рабочую силу в результате организации "безлюдного" производства, ускорение сменяемости моделей выпускаемой продукции в соответствии с требованиями рынка, сокращение сроков поставок продукции и повышение ее качества.

Дальнейшее развитие работ в данном направлении в конце 1980-х- начале 1990-х годов привело к появлению понятия компьютеризированного интегрированного производства (КИП). Концепция КИП подразумевала иной подход к организации и управлению производством, новизна его заключалась не только в применении компьютерных технологий для автоматизации технологических процессов и операций, но и в создании интегрированной информационной системы предприятия. Информационная интеграция процессов достигалась путем использования общих баз данных, позволяющих более эффективно решать вопросы разработки и проектирования изделий, подготовки, планирования и управления производством, материально-технического обеспечения, т. е. охватывающих все процессы предприятия.

В концепции КИП роль интегрированной автоматизированной системы управления (ИАСУ) стала еще более значительной. На ИАСУ были возложены не только функции автоматизации процессов проектирования и производства изделий, но и совершенно новые задачи, связанные с обеспечением информационной интеграции процессов. Эта интеграция должна была осуществляться за счет совместного использования одной и той же информации (в электронном виде) для решения разных задач.

В составе ИАСУ было принято выделить автоматизированную систему управления предприятием (АСУП), АСУ кoнcтрyктoрcкo- технологической подготовкой производства (КТПП), гибкими производственным участками (ГПУ), трaнcпoртнo-cклaдcкoй системой (ТСС), инструментальным обеспечением (ИО), а также научными исследованиями (НИ).

Практика показала, что из всех задач ИАСУ наиболее типизируемыми оказались задачи автоматизации проектирования и подготовки производства, а также задачи уровня управления предприятием (АСУП). В конце 1980-х - начале 1990-х годов на рынке появились самостоятельные программно-технические решения, пригодные для использования на предприятиях с различным уровнем автоматизации, в том числе и вне КИП в его классическом понимании. Возникли новые устойчивые понятия: CAD/CAM/CAE и MRP (MRP II).

Первое понятие CAD (Computer Aided Design) / САМ (Computer Aided Manufacturing) / CAE (Computer Aided Engineering) обозначало комплекс программных средств компьютерного проектирования, подготовки производства и инженерных расчетов.

Одновременно с системой компьютерного проектирования появились системы планирования/учета. Самый ранний стандарт - MPS (Master Planning Scheduling) представляет собой объемно-календарное планирование и состоит из следующих шагов:

- формирование планируемого объема реализации продукции в определенные промежутки времени;

- формирование по нему плана пополнения запасов (за счет закупки у сторонних организаций или производства);

- оценки финансовых результатов деятельности по финансовым периодам или периодам планирования.

Эта модель не учитывает, что пополнение запасов может быть сложным и длительным процессом, она рассчитана на маленькие предприятия с небольшой номенклатурой и постоянным спросом на

выпускаемую продукцию.

Более сложная модель SIC (Statistical Inventory Control) - уровень складских запасов, ниже которого необходимо передать заказ на пополнение запасов поставщикам. Так же определяется уровень пополнения - количество запасов конкретного товара, которое не рекомендуется превышать. Модели эти динамические и могут учитывать сезонные колебания спроса на запасы, изменения сроков поставки и т. д.

Проблемы управления запасами усложнить с появлением технически сложных изделий, технология производства которых включает этапы не только сборки, но и подборки отдельных деталей и узлов. Возникает вопрос целесообразности выполнения собственными и сторонними силами отдельных операций. Повысились требования к соблюдению сроков поставки отдельных комплектующих.

В результате была разработана микрологистиеская концепция MRP (Material Requirements Planning - планирование материальных ресурсов), которая решала задачу формирования заказа на комплектующие и узлы, опираясь на данные объемно-календарного планирования. В MRP-системе основной акцент делается на использовании информации о поставщиках, заказчиках и производственных процессах для управления потоками материалов и комплектующих. Партии исходных материалов и комплектующих планируются к поступлению на предприятия в соответствии со временем (с учетом страхового опережения), когда они потребуются для изготовления сборных частей и узлов. В свою очередь, части и узлы производят и доставляют к окончательной сборке в требуемое время. Готовая продукция производится и доставляется заказчикам в соответствии с согласованными обязательствами.

MRP, а позднее MRP II (Manufacturing Resource Planning - управление производственными ресурсами) - общепринятые обозначения комплекса задач управления финансово-хозяйственной деятельностью предприятия (планирования производства, материально-технического снабжения, управления финансовыми ресурсами и др.).

Появились первые стандарты и спецификации, определяющие функциональные требования к этим системам.

Аналогичная методология (CRP) была разработана для планирования производственных мощностей.

Объединенная система, состоящая из MRP и CRP, получила название MRP II. Вместе с используемыми на предприятиях системами управления технологическими процессами (АСУТП), автоматизированного проектирования и другими смежными программами реализация MRP II дает существенные результаты. MRP II - стандарт, включающий 16 основных функциональных требований, предъявляемых к системе управления промышленным предприятием.

В начале 1990-х годов консалтинговой фирмой Gartner Group (США) была предложена концепция ERP (Enterprise Resource Planning - управление ресурсами предприятия). Сегодня термины MRP II и ERP практически полностью вытеснили термин АСУП и стали привычным для специалистов обозначением класса интегрированных информационных систем, предназначенных для управления производственно-хозяйственной деятельностью предприятия. ERP является более совершенной системой планирования ресурсов предприятия. Принципиально система ERP отличается от MRP II открытостью, мобильностью, использованием реляционной базы данных и архитектуры клиент-сервер. Характерными примерами современных ERP являются системы R/3 (SAP), BAAN (iBAAN), Oracle Applications (Oracle Corp.), MFC/PRO (QAd), People Soft (People Soft Inc.), OneWorld (J.D. Edwards), BPCS (System Software Associates), Syteline (Symix Systems) и др. Следует упомянуть целый ряд интегрированных информационных систем, приближающихся по функциональности к ERP и представленных на рынке российскими производителями: БОСС (компани АйТи), "Парус" (корпорация "Парус"), "Галактика" (корпорация "Галактика"), "Касатка" и др.

Концепцией управления ресурсами предприятия является появившаяся в конце 1990-х годов система CSRP (Customer Synchronized Resource Planning - планирование ресурсов предприятия, ориентированное на пoтрeбителя), охватывающая почти весь ЖЦ товара. Она учитывает затраты не только на производство, но и на продвижение и обслуживание товара (логистика, сервис, маркетинг). Основа идеологии CSRP - это предоставление покупателю возможности влиять на процесс производства. Производители, побуждаемые взаимодействием с покупателем, а не внутренними проблемами производства, могут получить существенные преимущества от того, что систематически будут уточнять ассортимент товаров и сопутствующих услуг, а также получать информацию о новых перспективных рынках. В классических системах планирования и управления ресурсами информация о рынках и покупателях недоступна системе планирования бизнеса, ее части изолированы в различных локальных подсистемах, разбросанных по организации.

Каждая из этих подсистем уделяет значительное внимание работе с покупателем, но в большинстве традиционных cтрyктур они тратят слишком мало времени на взаимодействие с плановым и производственными отделами. Методология CSPR перемещает внимание с планирования производства на планирование заказов покупателя.

Самый новый из стандартов систем управления предприятиями - CSRP, помимо всего прочего, охватывает и взаимодействие с клиентами, оформление нарядов/заказов и технических заданий, поддержку заказчика на местах и т. д. Таким образом, если стандарты MRP, MRP II и ERP ориентированы на внутреннюю организацию предприятия, то CSRP включает в себя полный цикл - от проектирования будущего изделия, с учетом требований заказчика, до гарантийного и сервисного обслуживания после продажи. Суть концепции CSRP главным образом состоит в том, чтобы интегрировать заказчика (клиента, пoкупaтеля) в систему управления предприятием. Согласно данной концепции не отдел сбыта, а непосредственно сам покупатель размещает заказ на изготовление продукции, отвечает за правильность его исполнения и при необходимости отслеживает соблюдение сроков производства и поставки. При этом предприятие может очень четко отслеживать тенденции спроса на его продукцию.

Таким образом, информационные системы поддержки ЖЦ постоянно эволюционируют и совершенствуются. В каждый момент времени в концепциях MRP II/ERP можно выделить условно три слоя. В первом находятся те методы и средства, которые проверены практикой и закреплены в виде стандартов. Второй слой составляют достаточно устойчивые, часто применяемые методы и приёмы, которые, однако, не носят обязательного характера. Эти методы и приёмы можно обнаружить при более глубоком анализе функциональных структур. В качестве примеров можно привести методологию скользящего планирования в MPS/MRP, алгоритмы образования партий в MRP, правил приоритетов у SFC и многое другое. Этот слой, жестко не регламентируемый, тем не менее, представляет собой довольно стройную систему взаимосвязанных идей и методов.

К третьему слою идей и методов MRP II/ERP следует отнести то новое, что вносят в свои базовые системы фирмы - производители программных продуктов. Реализованные на их основе новые информационные технологии представляют собой ноу-хау фирм-разработчиков. Как правило, именно в этом слое можно обнаружить значительные отличия в продуктах различных фирм. Некоторые из новых технологий в состоянии оказывать серьезное влияние на эффективность построения крупных информационных систем.

Проблемы управления поставками и снабжением хорошо изучены на Западе, существуют эффективные методы их решения, известные под названием SCM (Supply Chain Management - управление цепочками снабжения). SCM решает задачи координирования, планирования и управления процессами снабжения, производства, складирования и доставки товаров/услуг конечным потребителям.

Управление поставками неразрывно связано с внутрифирменным ресурсным планированием (ERP), поэтому SCM-системы часто путают с ERP-системами. Очевидно, что грамотный механизм поставок и снабжения - не самоцель, а лишь один из элементов оптимизации бизнес-процессов. Поэтому учет других ресурсов компании (финансы, персонал и т. д.) играет существенную роль в построении эффективных логистических цепочек.

Задачи выработки эффективных способов взаимодействия с клиентом, позволяющих ему самому стать звеном снабженческой цепочки и вовлекающих его во внутренние бизнес-процессы, решают с помощью внедрения единой стратегии, которая объединяет управление взаимоотношениями с клиентами (Customer Relationships Mana- gement, CRM) и управление цепочками снабжения (SCM).

В последние годы появилась новая концепция управления ЖЦ продукции - PLM (Product Life-Cycle Management) - система управления ЖЦ изделия. Под PLM понимается интегрированная информационная модель всех этапов ЖЦ изделия: от проектирования и изготовления до установки, технического обслуживания и демонтажа. Наличие такой модели (в случае ее успешной реализации) позволит получить доступ к информации об изделии всем заинтересованным службам предприятия, а также поставщикам и заказчикам. В основе PLM лежит модель PDM (Product Data Management) - система управления данными об изделии, разрабатываемая и используемая, как правило, инженерными службами.

Любые информационные системы, в том числе и такие системы управления, как ERP, SCM, CRM или PLM, применяют для повышения эффективности конкурентной области деятельности. При этом даже весьма обобщенное перечисление контуров управления, где задействованы эти системы, может показать, что системы ERP, CRM и SCM повышают эффективность в определенных областях своей целевой направленности и при этом не оказывают прямого влияния на разрабатываемую и выпускаемую продукцию. Целевой же направленностью систем PLM являются непосредственно выпускаемые изделия.

Системы CRM управляют бизнес-процессами, связанными с начальными и конечными этапами ЖЦ изделия - этапами исследований и производства продукции; системы SCM - бизнес-процессами, расположенными в середине ЖЦ изделия, - этапами подготовки и производства продукции; системы ERP - бизнес-процессами, связанными с этапами разработки, подготовки производства и изготовления продукции. И только системы PLM управляют бизнес-процессами, связанными со всеми этапами ЖЦ изделия.

Таким образом, основные отличия PLM от ERP, CRM и SCM заключаются в целевой направленности - предназначении этих систем, а также в совокупности бизнес-процессов, реализуемых в них.

Первые системы PDM появились в конце 1980-х - начале 1990-х годов. Появление систем PDM было вызвано все возрастающими сложностями в области согласованной работы в среде САПР на уровне рабочей группы. Развитие этих систем происходило очень стремительно.

В начале 1990-х годов даже самые развитые, так называемые тяжелые промышленные САПР, уже не рисковали предлагать встроенные модули управления совместно используемой проектной информацией. Эти системы сосредоточились только на трехмерном твердотельном групповом проектировании сборок. Информационное обеспечение работы с такого рода сборками было выделено в самостоятельную задачу, реализация которой и вызвала к жизни появление на рынке систем PDM первого поколения. Как правило, такие PDM имели прямой интерфейс в САПР сборок, встроенную СУБД и генератор отчетов для вывода спецификаций на изделие целиком. Разработкой PDM первого поколения наиболее плодотворно занимались именно производители тяжелых САПР.

При таком подходе исходными (базовыми) данными для работы PDM становились:

- во-первых, структура изделия получаемая напрямую из среды параллельного проектирования САПР;

- во-вторых, структура отношений между участниками проекта, которая задавалась в ходе выполнения административных задач по адаптации PDM на конкретном подразделении предприятия.

Кроме того, система PDM должна была управлять дополнительной производственной информацией, относящейся к проекту в целом.

Однако уже к середине 1990-х годов стало ясно, что системы PDM первого поколения успешно решают только задачи информационного обеспечения группы проектировщиков. Для интеграции этих систем в общий производственный процесс необходимо было уйти от концепции PDM первого поколения, а сами PDM требовалось дополнить и расширить.

Дополнить состав модулей надо было новой функцией - учетом не только конструкторских, но в первую очередь технологических аспектов деятельности производства. Расширять применимость систем следовало, выходя за рамки проектных групп и включая в информационный контур PDM руководящее звено, технологические и плановые подразделения.

Характерной задачей PDM второго поколения стало обеспечение управления всеми проектными данными в соответствии с правилами, устанавливаемыми для участников на каждом этапе работ над изделием. Таким образом, на повестку дня вышла задача управления ЖЦ изделия, которая актуальна и поныне. Применение систем PDM второго поколения позволило рационализировать информационный обмен актуальными данными между подразделениями предприятия в целом, автоматизировать некоторые функции принятия решений при продвижении информации об изделии по этапам ЖЦ, сократить потери на организацию доступа нужного уровня к общему банку данных предприятия для каждого из клиентов системы PDM. Как результат - применение такого рода систем PDM должно было существенно сократить непроизводительные потери, особенно при выполнении работ над образцами новой техники. Именно представители второй генерации систем PDM первыми появились на отечественном рынке и были освоены им. Этими системами были Optegra компании Computervision и iMAN компании EDS Unigraphics.

Стремление к охвату всех информационных потоков потребовало более тесной интеграции PDM-систем с системами ресурсного планирования предприятия (SAP - Systems Applications and Products in Date Proccessing): Application, SAP R/3, BaAn, CA Unicenter NG, J.D. Edwards и т. д. Так как стандарта структуры данных для таких систем еще не существовало, то в качестве рабочего варианта выбирался формат структур данных о составе изделия SAP R/3 или структур данных о составе изделия STEP (для подвижного состава железных дорог, автомобиле- или авиастроения). Такой формат использовался для интеграции систем PDM и ERP по совместно используемым данным. Это послужило прототипом создаваемых PLM-систем.

Для систем PDM третьего поколения характерны следующие особенности: полная реализация идеологии "клиeнт-ceрвер", реализация СУБД на основе самих производительных ядер, как правило, Oracle 7.х.х, реализация выхода на системы ERP, вызов клиентских модулей через унифицированный пользовательский графический интерфейс. Базовыми функциональными возможностями систем третьего поколения считают:

- контроль cтрyктyры и ЖЦ изделия;

- контроль версий и релизов информационных объектов;

- генерацию спецификаций.

Следует отметить, что в настоящее время многие аналитические компании рассматривают рынок PDM-систем в качестве сегмента PLM-рынка. Аналитики AMR Research предлагают классифицировать разработчиков PDM-систем, разделив их на ти группы. Классификация представлена на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4 - Классификация производителей PDM-систем

Рост инвестиций в PLM, причем не только в совершенствование имеющихся систем, но и в новые продукты, указывает на то, что предприятия оценили значение данной технологии для повышения прибыли и сокращения издержек. Предполагается, что в ближайшие годы объем продаж будет расти в среднем на 8 % в год и к 2015 г. достигнет 30 млрд дол.

Потребность в создании интегрированной системы поддержки ЖЦ изделия и систематизации информационного взаимодействия компонентов такой системы привели к необходимости создания интегрированной информационной среды (ИИС), объединяющей всех участников и все процессы ЖЦ продукции. В основе такой ИИС лежит использование открытых архитектур, международных стандартов, обобщенных данных, современного математического и программного обеспечения.

3. Система интегрированной логистической поддержки жизненного цикла наукоемкой продукции

3.1 Интегрированная логистическая поддержка

Многообразие процессов в ходе ЖЦ продукции и необходимость их интенсификации требуют активного информационного взаимодействия субъектов (организаций), участвующих в его поддержке. С ростом числа участников увеличивается объем используемой и передаваемой информации.

Процессы ЖЦ продукции можно представить как совокупность процессов, происходящих у разработчиков, в органах государственного и отраслевого регулирования, у производителей, поставщиков МТО, перевозчиков, потребителей, ремонтных организаций, имеющих прямые и обратные связи. Таким образом, ЖЦ конечной продукции необходимо рассматривать с учетом ЖЦ входящих в нее компонентов. Базовая схема информационных потоков в среде участников ЖЦ продукции представлена на рисунке 3.1.

Потребность в интегрированной системе поддержки ЖЦ изделия и систематизации информационного взаимодействия компонентов такой системы привели к необходимости создания интегрированной информационной среды (ИИС). В основе ИИС лежит использование открытых архитектур, международных стандартов, совместное использование данных и апробированных программно-технических средств. Круг конкретных задач, решаемых в результате создания современной ИИС, включает:

- объединение в единое информационное пространство большого числа территориально удаленных друг от друга объектов и подразделений компании;

- высокоскоростную передачу по каналам связи любых видов информационных потоков;

- поддержку деятельности всех подразделений и объектов предприятия;

- автоматизацию всех технологических и бизнес-процессов компании, оперативный контроль и управление процессами производства, транспортировки и сбыта, взаиморасчетов с потребителями и поставщиками, управление персоналом; мощные средства обработки и анализа получаемой информации, расчет плановой и фактической себестоимости продукции;

- обеспечение необходимого уровня безопасности и защиты информационных ресурсов предприятия.

Новые информационные технологии уже позволили добиться существенных достижений в области автоматизации и информационной интеграции при проектировании и производстве техники. Больше внимания уделяется и вопросам, связанным с информационной и организационной поддержкой постпроизводственных стадий ЖЦ изделий. В частности, таких как их закупка и поставка, ввод в эксплуатацию, эксплуатация, гарантийное и сервисное обслуживание, техническое обслуживание и ремонт, поставка запасных частей и др. В западной терминологии перечисленные стадии объединяются понятием интегрированной логистической поддержки (ИЛП), являющейся важной составной частью концепции CALS.



Рисунок 1.5 --Базовая схема информационных потоков в среде участников ЖЦ продукции

Электронная обработка информации о материальных потоках, автоматизация документооборота при организации товародвижения, планирование, организация, регулирование, учет, контроль и анализ материальных потоков с помощью компьютерных средств в снабжении, производстве и поставках обеспечивает реализацию современной концепции интегрированной логистики.

Послепродажное обслуживание продукта, с одной стороны, должно учитывать интересы потребителя, с другой - быть рентабельным для производителя. При этом производитель (поставщик) продукта сталкивается с целым рядом проблем:

- планирование производственной программы должно учитывать соответствие динамики производства динамике эксплуатации продукта, обеспечивая своевременное поступление запасных частей в службы технического обслуживания и ремонта (ТОиР);

- соотношение уровня сервиса послепродажного обслуживания продукции и уровня затрат на производство, поставку, складирование запасных частей должно быть оптимальным;

- обеспечение загрузки оборудования и ритмичности предполагает непрерывность производственного цикла;

- время реакции производства на изменение структуры входящего потока потребностей в запасных частях должно быть минимальным.

Решение этого комплекса проблем в конечном итоге определяет конкурентные преимущества продукта для потребителя. Комплекс управленческих мероприятий, направленных на решение этих проблем, объединяется в системе интегрированной логистической поддержки (ИЛП) ЖЦ наукоемкой продукции. Интегрированный процесс управления обеспечивает выбор комплектующих, кодирование изделий и запчастей, планирование поставок, администрирование заказов и др. Системы ИЛП обеспечивают предприятия оперативной и аналитической информацией в электронной среде, что делает взаимодействие высокоэффективным.

В мировой практике на основе использования систем ИЛП продлеваются назначенные до списания межремонтные ресурсы и сроки службы техники, приносящее эксплуатирующим организациям колоссальный экономический эффект.

Методическую основу концепции ИЛП составляют положения стандарта министерства обороны Великобритании DEF STAN 00-60 (Jntegrated Logistic Support)", который практически стал международным и на нормы которого иностранные заказчики ссылаются, формулируя требования к системе ИЛП для отечественных изделий. Использованы некоторые положения нормативного документа НАТО "NATO CALS Handbook", военного стандарта США MILSTD-1388 (к настоящему времени отменен), а также требования спецификаций АЕСМА 1000D, АЕСМА 2000D.

Анализ перечисленных выше нормативных документов позволил выявить основное содержание проблемы ИЛП и сформулировать связанные с ней задачи. ИЛП сложного наукоемкого изделия состоит в реализации четырех основных процессов:

1) логистического анализа изделия (Logistic Support Analysis), проводимого на всех стадиях ЖЦ;

2) планирования процессов технического обслуживания и ремонта изделия (Maintenance and Repair Planning), проводимого на стадии проектирования и уточняемого в процессе производства и эксплуатации изделия;

3) интегрированного планирования процедур поддержки материально-технического обеспечения процессов эксплуатации, обслуживания и ремонта изделия (Integrated Supply Support Procedures Planning), проводимого на стадии проектирования и уточняемого в процессе производства и эксплуатации изделия;

4) обеспечения персонала электронной эксплуатационной и электронной ремонтной документацией на изделие (Electronic Maintenance Documentation, Electronic Repair Documentation), проводимого на стадии проектирования и реализуемого в процессе производства конкретных экземпляров (партий) изделия.

Необходимо отметить, что в отечественной практике под другими названиями понимаются процессы и процедуры, в известной степени аналогичные перечисленным выше. Главное отличие процессов и процедур, описываемых в отечественных нормативных документах, от аналогичных, регламентированных зарубежными стандартами, состоит в том, что отечественные документы не предусматривают систематического применения информационных технологий для поддержки процессов логистического анализа, таких как безопасность, надежность, контролепригодность, эксплуатационная и ремонтная технологичность, техническое обслуживание и ремонт, материально-технического обеспечение и другие, в рамках интегрированной информационной среды. Это предопределяет необходимость перевода данных процессов на современную методическую и программно-техническую базу, приемлемую, в первую очередь, для иностранных заказчиков отечественной продукции.

В настоящее время законченных решений в области ИЛП не существует. Стандарт министерства обороны Великобритании DEF STAN 00-60, хотя и является основой для создания систем ИЛП, но дает лишь общий подход к проектированию. Все работы по выработке таких решений находятся на стадии разработки концепции, технических заданий и пилотных проектов.

В нашей стране до 2000-х годов не происходило сколько-нибудь значимых изменений в области логистической поддержки техники. Основная особенность проблемы в том, что ИЛП зародилась еще в советские времена, когда она существовала в виде системы послепродажного обеспечения эксплуатации техники. А главная причина появления этой проблемы - сугубо ведомственная структура советской экономики, фактически лишенная каких-либо экономических или коммерческих отношений между предприятиями различных ведомств. Одни ведомства производили, другие эксплуатировали. Поэтому все вопросы, касающиеся обеспечения эксплуатации (будь то инженерная поддержка или снабжение запасными частями) решались на уровне ведомств в рамках планового хозяйства. Отсюда сегодняшний конфликт интересов и существующие недостатки.

В остальном мире системы ИЛП бурно развивались. Импортеры техники уже привыкли к использованию подобных систем настолько, что по-другому эксплуатировать уже не хотят и не могут.

Иначе говоря, техника без системы послепродажного обеспечения эксплуатации сегодня уже не рассматривается в качестве законченного продукта или товара.

Заинтересованность в освоении и развитии указанных информационных технологий во многом объясняется следующим: создание системы логистической поддержки становится необходимым условием заключения крупных контрактов на поставку изделий техники и др. При этом наукоемкое производство возвращает свои утраченные позиции на международных рынках. Укрепление позиций производителей наукоемкой продукции на мировых рынках будет зависеть от наличия систем поддержки эксплуатации, поставляемых одновременно с объектами, и их качества.

Белорусская железная дорога является крупным потребителем наукоемких технических средств и современных технологий. На этапе проведения тендеров по закупке технических средств транспорта необходимо требовать от поставщиков выполнения указанных выше международных норм. [4, с. 131]

3.2 Анализ логистической поддержки

Логистический анализ - важнейший элемент интегрированной логистической поддержки. Он представляет собой формализованную технологию всестороннего исследования, как самого изделия, так и вариантов системы его эксплуатации и поддержки. Как интегрированная логистическая поддержка, логистический анализ в целом направлен на минимизацию затрат ЖЦ изделия при обеспечении требуемых параметров надежности, готовности, ремонтопригодности и общей эффективности.

Согласно требованиям упомянутых выше стандартов логистический анализ должен начинаться еще до начала проектирования, т. е. на стадии определения требований к изделию, и продолжаться до завершения его эксплуатации. Это необходимо для оценки правильности результатов предыдущих этапов логистического анализа и накопления статистического материала, служащего основой для разработки новых проектов. Процесс логистического анализа носит циклический, итеративный характер: на каждом последующем этапе уточняют и развивают результаты предыдущего. Результаты анализа должны храниться в специализированной базе данных - базе данных логистического анализа (Logistic Support Analysis Records, LSAR).

В ходе логистического анализа решают следующие задачи:

- разработку стратегии, планирование и управление процессом;

- формирование требований к системе интегрированной логистической поддержки и связанных с ней требований к проекту (конструкции изделия) на основе сравнения с существующими аналогами;

- корректировку проектных решений, направленной на обеспечение эффективной эксплуатации;

- разработку проекта системы интегрированной логистической поддержки, обеспечивающей оптимальное соотношение затрат, сроков реализации и характеристик поддерживаемости (Supportability);

- определение потребности в ресурсах для интегрированной логистической поддержки, разработка планов постпроизводственной поддержки;

- оценку и проверку достигнутых показателей эффективности системы интегрированной логистической поддержки.

Согласно стандарту DEF STAN 00-60, анализ логистической поддержки (АЛП) состоит из решения задач, разбитых на определенные серии (группы).

Процесс АЛП можно условно разделить на три стадии: подготовительную, основную и заключительную.

В ходе подготовительной стадии решают следующие основные задачи:

- разработку стратегии и плана АЛП;

- формирование требований к системе ИЛП и связанных с ней требований к проекту (конструкции изделия) на основе сравнения с существующими аналогами;

- разработку и документирование процедур экспертизы (корректировки) проекта.

Основная стадия включает:

- корректировку проектных решений, направленную на обеспечение эффективной эксплуатации;

- разработку проекта системы ИЛП, обеспечивающей оптимальное соотношение затрат, сроков реализации и характеристик поддерживаемости;

- определение потребности в ресурсах для ИЛП, разработку планов постпроизводственной поддержки.

Заключительная стадия содержит оценку и проверку достигнутых показателей эффективности системы ИЛП, подготовку данных для других программ ИЛП.

Такое деление условно, так как процесс АЛП является итеративным, и на любом этапе можно уточнять результаты предыдущего и вносить необходимые изменения.

На стадии эксплуатации в базе данных логистического анализа поддерживаются сведения о фактической конфигурации изделия с учетом возможных изменений, вносимых в ходе практического применения. Информация о ходе эксплуатации изделия и фактических характеристиках поддерживаемости должна передаваться проектанту, обеспечивая обратную связь и возможность дополнения и корректировки результатов первоначального анализа. На основе этой информации выявляют расхождения между запланированными (проектными) и фактическими характеристиками поддерживаемости и разрабатывают планы мероприятий по их преодолению. Для реализации этих процедур необходимо на стадии разработки проекта предусмотреть возможности и средства обмена цифровыми данными между проектантом и эксплуатантом.

В этой связи весьма актуальна задача формирования и ведения эксплуатантами электронных документов, фиксирующих данные:

- об отказах изделия и его компонентов;

- о выполненных операциях ремонта и замены компонентов;

- выполненных операциях планового и внепланового технического обслуживания;

- фактических значениях трудоемкости и календарного времени, затрачиваемых на выполнение операций по обслуживанию и ремонту;

- фактической численности и квалификации персонала, выполнявшего работы, и т. д.

При расчетах часто используют параметры, полученные при анализе надежности: интенсивность отказов, стоимость запасных частей, продолжительность ремонта, стоимость комплектующих. Поэтому знание фундаментальных основ теории надежности является важнейшим элементом при проектировании логистических систем поддержки ЖЦ продукции.

Поскольку АЛП требует взаимодействия большого количества участников ЖЦ и использования средств автоматической обработки данных, необходимо обязательное представление всей информации в стандартизованном виде. В стандарте DEF STAN 00-60 для этих целей используют понятия "элемент данных" (Data Element) и "описание элемента данных" (Data Element Definition). БД АЛП должна строиться с использованием этих понятий на основе интегрированной информационной модели (модели данных). В качестве базового средства реализации БД АЛП может использоваться PDM-система.

3.3 Организация системы технического обслуживания, ремонта и стратегии эксплуатации

Под интегрированной логистической поддержкой понимается методология обеспечения конкурентных преимуществ наукоемкой продукции, важнейшим из которых является поддержание техники в работоспособном состоянии в целях сокращения простоев, ведущих к недополучению прибыли и штрафным санкциям. Таким образом, встает вопрос о выборе стратегий эксплуатации сложной техники и новых методах и подходах к управлению системой эксплуатации в целом, обеспечивающих эффективность интегрированной логистической поддержки ЖЦ наукоемкой продукции.

Система эксплуатации обладает особенностями, присущими сложным техническим системам: наличием единой цели, управляемостью, взаимосвязью элементов, иерархической структурой. Она должна удовлетворять возлагаемым требованиям: обеспечивать полную безопасность, высокую эффективность использования и экономичность процессов эксплуатации.

Взаимосвязи между отдельными функциями представляют в виде потоков информации. В тех местах, где потоки соединяются, должны приниматься решения и осуществляться необходимые действия.

Концепция интеграции информации подразумевает, что предпринимаемые действия в одной из областей деятельности службы технической эксплуатации могут быстро и серьезно повлиять на работу производства, поставщиков, эксплуатантов продукции. Центральное место в структуре занимает функция планирования процессов ТОиР и инженерно-технического обеспечения Не меньшее значение придается вопросам управления оборотным фондом запасных частей, целью которого является обеспечение потребного обменного и ремонтного фондов. Процесс ТОиР предполагает создание необходимого механизма для диспетчеризации и контроля за выполнением работ с фиксированием данных в информационно-логистической системе. Элементы системы ТОиР взаимодействуют между собой на основе действующих положений и норм в соответствии с принятыми методами организации и планирования.

Концепция ТОиР, как правило, разрабатывается поставщиком изделия и согласуется с заказчиком. Требования к изделию в отношении ТОиР определяют на основе базы данных АЛП и уточняют по результатам реальной эксплуатации.

План ТОиР разрабатывают в нескольких альтернативных вариантах с учетом наличия обслуживающего и ремонтного персонала, обладающего соответствующей квалификацией, необходимых запчастей и расходных материалов. Планируют календарные даты, трудоемкость работ и их стоимость. Заказчик выбирает наиболее подходящий ему вариант.

Стратегии ТОиР подразделяют на эксплуатацию по наработке ресурса (по времени эксплуатации или календарным срокам) и состоянию (определяется отказом или предотказным состоянием). С одной стороны, экономически выгоднее ремонтировать изделие, когда оно достигает предельного износа, определяемого не по наработке или времени эксплуатации, а по фактическому состоянию (отказу). В этом случае межремонтный ресурс изделию не назначается, что позволяет полностью использовать запасы работоспособности или индивидуальные ресурсы каждого экземпляра изделия и ремонтировать только тогда, когда оно достигнет установленного в эксплуатационной документации предельного состояния, определяемого отказом или предотказным состоянием. С другой стороны, возникает необходимость определения фактического состояния изделия, стоимость ошибки прогнозирования момента отказа могут привести к полной потере экономической выгодности этой стратегии. И в нашей стране, и за рубежом сейчас ведется активный поиск и разработка различных средств, позволяющих отслеживать фактическое состояние изделий в режиме реального времени.

3.4 Материально-техническое обеспечение

Комплексная система материально-технического обеспечения (МТО) формируется как часть системы ИЛП изделия и является физической реализацией интегрированной логистической системы, связанной с его производством и функционированием. Главная цель системы МТО - обеспечение участников ЖЦ продукции расходными материалами, комплектующими и запасными частями с минимальными затратами, когда в них возникает необходимость. Для этого перед системой МТО ставят следующие задачи:

1) обеспечить организацию снабжения всеми материальными средствами, потребляемыми в процессах ЖЦ, вовремя и в необходимых объемах;

2) осуществлять контроль за выполнением норм и нормативов по расходованию материальных средств и их рациональному использованию;

3) создать условия складского хранения материальных средств, при которых затраты на систему материально-технического снабжения минимальны.

На основе главной цели и задач системы МТО формируются ее функции:

1. Кодификация материальных средств МТО - присвоение каждому виду материальных средств (запасных частей, расходных материалов и комплектующих) уникальных кодовых обозначений для однозначного определения этих средств. Для этого могут применяться стандартные системы классификации и разработанные на предприятии.

2. Поиск параметров начального МТО - определение комплекта запасных частей и расходных материалов, которые поставляют вместе с изделиями для поддержания процесса их эксплуатации на должном уровне в течение начального периода, когда система текущего МТО еще не налажена. Состав этого перечня в отношении номенклатуры необходимых предметов и их количества определяется расчетами, выполняемыми в процессе АЛП.

3. Параметры текущего МТО - номенклатура и объем поставок запасных частей и расходных материалов с их корректировкой для поддержания процесса эксплуатации на должном уровне при различных изменениях производственной структуры предприятия и номенклатуры выпускаемых изделий. Служит для обеспечения необходимой гибкости производства. Состав перечня рассчитывается в процессе АЛП и затем корректируется в зависимости от фактических условий эксплуатации изделия.

4. Планирование запасов и закупок - оценка уровня запасов по всем материальным ресурсам системы МТО и принятие решения о необходимости их пополнения, а также организация учета, хранения и выдачи. Для этих целей широко используют теории очередей и управления запасами.

5. Управление поставками - подготовка заявок на материальные ресурсы и контроль за их выполнением. Управление поставками предусматривает выполнение таких процедур, как оценка уровня текущих запасов по всем предметам МТО, принятие своевременных решений о необходимости пополнения запасов, подготовка соответствующих заявок, контроль качества поступающих предметов МТО, организация их хранения и выдачи.

6. Управление заказами - все действия от момента выдачи до поступления выполненного, т. е. контроль за его выполнением и корректировка с учетом различных изменений во времени.