Понятие и особенности производства сложной наукоёмкой продукции

ПОНЯТИЕ И ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА СЛОЖНОЙ НАУКОЁМКОЙ ПРОДУКЦИИ И.А. Стрижанов, канд. экон. наук, доцент

Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж

В статье рассмотрено понятие сложной наукоёмкой продукции. Выделены общие особенности производства сложных наукоёмких изделий. Предложен вариант классификации технико-технологических особенностей производства сложных наукоёмких изделий

Наукоёмкие изделия - это продукция наукоёмких отраслей народного хозяйства, таких как производство космической техники, авиастроение, судостроение, производство электронных систем управления, роботов, гибких автоматизированных линий, некоторые виды химических производств, генная инженерия, микробиология, фармацевтика и др.

При этом значительная часть наукоёмких отраслей относится к машиностроению, то есть, занята изготовлением «сложной» продукции, состоящей из множества компонент, собранных воедино для выполнения какой-либо работы.

Термин «сложная продукция» на взгляд автора, также означает, что изготовление компонент и изделия в целом требует значительных затрат времени, высокой квалификации занятых в производстве людей, применения специальных машин и механизмов, использования дефицитных материалов и информационных ресурсов.

Таким образом, под «сложными наукоёмкими изделиями» условно понимается дискретная продукция наукоёмких отраслей машиностроения.

Термин «наукоёмкость», прежде всего, связан с необходимыми затратами на научные исследования и проектные разработки, которые относятся к определённому объёму реализации изготовленных изделий [1]. Причём при разработке новой сложной машиностроительной продукции данные затраты как правило всегда велики в абсолютном выражении, однако в расчёте на единицу выпущенной продукции эти затраты стремятся к минимуму при увеличении серийности. Следовательно, при росте объёмов выпуска каждого конкретного вида изделий их «наукоём-кость» объективно снижается.

Именно по этой причине отрасли с массовым или крупносерийным производством даже сложной многокомпонентной продукции традиционно не относятся к числу наукоёмких. Это не значит, что в этих отраслях не вкладываются значительные средства в НИОКР. Например, в современном автомобилестроении ситуация такова, что мировые автомобильные корпорации и альянсы вынуждены под влиянием запросов потребителей в условиях острой и растущей конкуренции вкладывать огромные капиталы в разработку и производство новых моделей. Однако объёмы выпуска каждой успешной модели составляют сотни тысяч и даже миллионы штук, поэтому расчёт показателя наукоёмкости по разработанным в ряде стран методикам показывает невозможность отнесения таких отраслей к числу наукоёмких.

Таким образом, следует признать, что в современном мировом народном хозяйстве сформировался отдельный класс предприятий, отраслевых и межотраслевых структур, выпускающих сложную наукоёмкую продукцию.

Несмотря на большое разнообразие видов выпускаемых изделий, очевидно, что существует объективная необходимость выработки общих подходов к организации процессов изготовления такой продукции на макро-, мезо- и микроуровне организации производства. При этом не вызывает сомнений тот факт, что варианты организационно-производственных построений в значительной мере обусловлены технологией производства и его материально-технической базой, следовательно, разработку подходов к организации и управлению производством следует начинать с изучения технико-технологических особенностей изготовления сложной наукоёмкой продукции.

Но сначала представляется целесообразным выделить общие характерные особенности сложных наукоёмких изделий и таким образом отграничить их от всего многообразия современной промышленной продукции.

Сделать это можно с помощью двух основных отличительных признаков - «сложность» и «наукоём-кость». Если по каждому из признаков условно задать два значения - «низкий уровень» и «высокий уровень», то теоретически всё многообразие промышленной продукции распределится по четырём секторам, как это показано на рисунке. Как видим, сложная наукоёмкая продукция попадает только в первый сектор данной матрицы.

На наш взгляд, к сложной наукоёмкой продукции следует относить такие изделия как: космические корабли, спутники и ракеты, самолеты и вертолёты, морские и речные суда (кроме моторных лодок и яхт), тяжёлое энергетическое оборудование для ГЭС и АЭС, обрабатывающие центры и технологические комплексы на их основе, автоматизированные (роботизированные) сборочно-сварочные линии, прессы с программным управлением и другое подобное оборудование.

Несмотря на разнообразие, у всех этих изделий можно выделить следующие общие черты:

• Создание изделий невозможно без больших затрат на НИОКР. Значительный объём НИОКР выполняется непосредственно в процессе изготовления изделий. В процессе освоения ряда последовательно или одновременно изготавливаемых изделий даже одной серии могут осуществляться конструктивные изменения.

1. Сложная наукоёмкая продукция, выпускаемая малыми сериями 3. Новые материалы и компоненты, инструмент, несложные машины и механизмы из новых материалов

2. Сложная продукция с крупносерийным и массовым выпуском 4. Традиционные материалы и компоненты, инструмент, несложные стандартные машины и механизмы

Высокий Низкий

<-------------------------------------------

Сложность конструкции

Определение сложной наукоёмкой продукции.

• Выполнение работ по НИОКР осуществляется большим количеством организаций различной специализации (НИИ, академические институты, ВУЗы, проектные организации, промышленные предприятия).

• Конструкция изделий представляет собой сложную иерархическую систему и включает в себя большое количество подсистем (механических, гидравлических, пневматических, электрических, электронных и др.), агрегатов, узлов, подсборок и деталей. В свою очередь, это предполагает использование огромного сортамента материалов.

• Значительная часть деталей конструкции имеет низкий уровень технологичности, стандартизации, нормализации и унификации.

• Системы управления в изделиях основаны на применении компьютерной техники и специальных программ.

• Производство изделий носит мелкосерийный или даже единичный характер. Технические и эксплуатационные параметры изделий одного модельного ряда могут определённым образом отличаться в зависимости от требований конкретных заказчиков. Заказчики изделий являются профессиональными потребителями.

• Процесс производства всех агрегатов и систем изделия не возможен в рамках одного завода. В производстве изделия принимает участие множество предприятий - поставщиков компонентов (агрегатов, систем, узлов, деталей) и один или несколько сборочных заводов.

• Процессы проектирования и изготовления состоят из множества операций и работ, поэтому для

сложных наукоёмких изделий характерна значительная длительность производственного цикла.

• Продукция, а также её компоненты подвержены обязательному контролю и испытаниям в соответствии с международными, государственными или отраслевыми стандартами качества и безопасности.

Для выявления технико-технологических особенностей производства сложной наукоёмкой продукции необходимо хотя бы в общих чертах рассмотреть процессы создания новых изделий, протекающие в наукоёмких отраслях.

Так как уже было сказано, что сложная наукоёмкая продукция производится на заказ, следовательно, первоначальным этапом проектирования является формулировка требований заказчика к техническим, эксплуатационным и стоимостным параметрам изделия. Эти требования могут формулироваться заказчиком исходя из собственных целей в отношении эксплуатации изделия, а также под влиянием информации об аналогичных разработках конкурентов, информации о достижениях в области науки и техники. Требования заказчика в отношении изделия, а также сроков его разработки и изготовления, объёмах выпуска должны быть оформлены в виде технического задания.

Далее организация - разработчик новой техники - на основании технического задания разрабатывает концепцию нового изделия, то есть общее представление о конструкции и технологии изготовления продукции. Концепция может основываться на уже существующих разработках в данной сфере, научно -техническом заделе, существующем в отрасли или у конкретного исполнителя работ. Часто в сфере науко-

ёмких производств наблюдается ситуация, когда концепция перспективных изделий, обладающих значительными, ранее не встречающимися достоинствами, появляется у разработчиков до поступления технического задания от конкретного заказчика, как результат научных исследований и разработок по аналогичным или другим направлениям работы. В этом случае разработчик может сам формулировать требования технического задания и в дальнейшем согласовывать их с конкретными заказчиками (которые появятся рано или поздно, если разработки являются действительно перспективными).

Концепция сложного наукоёмкого изделия должна включать в себя принципиальные конструкторские решения о компоновке объекта проектирования, силовых установках, видах применяемых материалов и других направлениях достижения поставленной заказчиком цели и сформулированных требований к продукции. Конструкторские решения в свою очередь должны опираться на достигнутый и перспективный уровень техники и технологии, а также соображения экономического характера о сроках и стоимости реализации этих решений.

После утверждения концепции нового изделия начинаются этапы эскизного и более детального технического проектирования. С каждым этапом проектная документация приобретает всё более подробный и точный характер. Появляются чертежи отдельных деталей, схемы сборки узлов и агрегатов [2]. С этого момента становится возможной разработка директивных технологий изготовления изделия в целом и его компонент. Директивная технология определяет обязательные способы, методы и приёмы получения заготовок, обработки деталей, сборки, диктует критические параметры качества предметов труда и самих технологических процессов.

По мере готовности директивной технологии конструкторско-технологическая документация передаётся на заводы, участвующие в производстве сложной наукоёмкой продукции.

Предприятия, в свою очередь, осуществляют конструкторскую, технологическую, материальнотехническую и организационную подготовку и начинают осваивать производство нового изделия [3].

Конструкторско-технологическая и прочие виды подготовки производства на предприятиях осуществляются на основе директивных технологий, заданных разработчиком с учётом технологических и организационных особенностей существующих производств. По мнению автора, как раз в этом процессе и проявляются наиболее важные технико-технологические особенности организации производства сложных наукоёмких изделий.

Важной чертой наукоёмких отраслей является то, что взаимодействие между разработчиком и производителем продукции не прекращается на протяжении всего выпуска изделий до их снятия с производства и выведения из сферы эксплуатации. Это объяс-

няется необходимостью отработки модификаций базового изделия, появлением предложений по совершенствованию конструкции и технологии изготовления, что ведёт к возникновению так называемых «конструктивных доработок». Таким образом, процессы НИОКР и технологической подготовки производства постоянно сопровождают процессы изготовления наукоёмкой продукции даже после присвоения рабочей конструкторской документации статуса серийной.

Уже на этапе формирования концепции изделия должна начинаться проработка вопроса об участниках научной, проектной и производственной кооперации и основном заводе (заводах), осуществляющих генеральную сборку.

Принятие решений по кооперации должно базироваться на знании особенностей научного, производственно-технологического потенциала и специализации различных предприятий и организаций, их текущего и перспективного финансово-экономического состояния, знании организационно-правовых и маркетинговых аспектов, политической и социальноэкономической конъюнктуры в регионах и множества других факторов. Понятно, что требование наличия такой компетенции у разработчика новой техники является абсурдным, поэтому решения о производственной кооперации принимаются либо в рамках соответствующих министерств и ведомств, либо в рамках различного рода корпораций (государственных корпораций, финансово-промышленных групп, транснациональных корпораций, альянсов и пр.), которые, в сущности, представляют собой интегрированные организационно-производственные структуры.

На взгляд автора, всё многообразие техникотехнологических особенностей производства сложной наукоёмкой продукции можно разделить на три группы в зависимости от степени приближения к конкретным объектам производства и производственным системам различных уровней:

• Общие.

• Отраслевые.

• Частные.

Общие особенности, как видно из названия, являются характерными для производства любой наукоёмкой продукции вне зависимости от специфики конкретных наукоёмких отраслей. Общие особенности вытекают из элементов определения сложной наукоёмкой продукции и в основном перечислены выше.

Отраслевые особенности учитывают специфику отраслей через общие характеристики конструкции, применяемых материалов, уровень научнотехнического задела, состояние материальнотехнического базиса предприятий, входящих в данную отрасль, традиции и состав кадров, задействованных на предприятиях, объемы финансирования программ НИОКР и технологического развития предприятий, политику государства в сфере развития

предприятий данной отрасли. Понятно, что данная категория особенностей будет различной для разных государств и регионов мирового хозяйства.

Частные особенности учитывают специфику состояния техники и технологии на конкретном предприятии в конкретном производстве (стадия, цех, процесс). Частные особенности проявляются путём определённого взаимодействия внешних и внутренних для производства факторов.

Под внешними факторами автор понимает особенности конструкции и директивной технологии, задаваемые разработчиком сложной наукоёмкой продукции, плановые объемы выпуска, а также нормативы и стандарты, обязательные при производстве данной продукции.

Внутренние факторы - это применяемые на предприятии рабочие технологические процессы, оборудование, оснастка, организация труда и управления производством.

По своей сущности и сфере проявления техникотехнологические особенности условно могут быть разделены на следующие группы:

• Конструктивные.

• Проектно-методические.

• Технологические.

Конструктивные особенности связаны с выявлением характеристик конструкции сложных наукоёмких изделий на различных уровнях членения конструкции - изделие в целом, основные системы и агрегаты, узлы, детали и т.д.

Проектно-методические особенности раскрывают преобладающие методы конструирования и технологической подготовки производства сложных наукоёмких изделий, уровень автоматизации труда проектировщиков новой техники. Например, в авиационнокосмической промышленности нашей страны преобладают так называемые «плазово-шаблонные» методы проектирования.

Технологические особенности должны объяснять состав, порядок и способы выполнения технологических и контрольных операций на стадиях сборки, изготовления деталей и получения заготовок, применяемые оборудование и оснастку, уровень механизации и автоматизации труда рабочих.

Таким образом, идентификация всего многообразия технико-технологических особенностей организации производства сложной наукоёмкой продукции на уровне народного или мирового хозяйства, отдельных наукоёмких отраслей, конкретных предприятий и производств теоретически возможна на основе рассмотрения конструктивных, проектно-методических и технологических факторов.

Литература

1. Варшавский А.Е. Наукоёмкие отрасти и высокие технологии: определение, показатели, техническая политика, удельный вес в структуре экономики

России // Экономическая наука современной России. -№2, 2000. - С. 61-83.

2. ЕСКД: стадии разработки (ГОСТ 2.103-68).

3. Управление освоением конверсионной продукции на наукоёмких предприятиях: монография / Ю.П. Анисимов [и др.]; под ред. Ю.П. Анисимова. -Воронеж: Научная книга, 2009. - 407 с.

^ 8 (473) 2-43-76-67

Ключевые слова: наукоёмкая продукция, сложные изделия, наукоёмкие отрасли, НИОКР