Обоснование направлений информационной поддержки производства наукоёмкой продукции (на примере авиационной промышленности)

ПРАКТИКА ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА

ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ ПРОИЗВОДСТВА НАУКОЁМКОЙ ПРОДУКЦИИ (НА ПРИМЕРЕ АВИАЦИОННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ) В.Д. Калачанов, д-р экон. наук, профессор, Н.С. Ефимова, канд. экон. наук,

доцент, А.Е. Сорокин, канд. экон. наук, доцент Московский авиационный институт

В статье предложен метод обоснования направлений информационной поддержки при организации производства наукоемкой продукции в авиастроении

Одной из основных наукоемких отраслей промышленности России является авиастроение. В настоящее время ситуация в авиационной промышленности характеризуется устойчивым финансово-экономическим ростом производства. Многие российские предприятия вынуждены отказываться от проектов комплексного внедрения информационных систем, потому, что это связанно с дорогостоящей автоматизацией, информатизацией всех производственных процессов, и, как следствие, значительными инвестициями. На сегодняшний день в авиационной промышленности реализуются проекты, направленные на эффективное управление производством за счет создание и внедрения корпоративных информационных систем. В то же время остается много не решенных задач и проблем, стоящих перед предприятиями, создающие наукоемкую продукцию в области комплексного внедрения интегрированной информационной системы, охватывающей все стадии производства.

Авиастроение - это одна из наиболее конкурентоспособных отраслей российской оборонной промышленности, для сохранения текущих и завоевания новых позиций которой требуется, в частности, совершенствование механизмов управления предприятиями, создающими наукоемкую продукцию, а также создание и разработка новейших информационных технологий в организации производства на предприятиях отрасли. Дальнейший устойчивый рост серийного производства профильной номенклатуры сложнейшей высокотехнологичной продукции в авиастроении (см. табл. 1), может быть произведен только в условиях создания и внедрения еди-

ной информационной среды и информационной поддержки производства в отрасли в целом.

Проблема внедрения информационных систем на предприятиях авиационной промышленности одна из наиболее актуальных экономических проблем на любом предприятии отрасли, создающем современные виды авиационной техники, ее составные части, компоненты и комплектующие изделия. На сегодняшний день одно из главных направлений авиастроительных предприятий состоит в разработке инновационных технико-экономических решений в области создания и эксплуатации новых изделий с помощью внедрения интегрированных информационных систем для достижения конкурентоспособности авиационной техники. При этом рост требований к летно-техническим, технико-экономическим и эксплуатационным характеристикам поставляемой авиационной техники и, как следствие, усложнение производства самой этой техники, становится основной причиной развития информационной среды авиационной промышленности.

Однако проектирование и внедрение единых типовых систем информационной поддержки наукоемкой авиационной продукции на подавляющем большинстве предприятий авиационной промышленности требует значительных инвестиций. Поэтому основная задача состоит в оценке и моделирования структуры затрат на этапах проектирования и внедрения системы, а также разработки организационных механизмов, на которых будет строиться работа по разработке, внедрению и поддержанию информационной системы в авиационной промышленности.

Таблица 1

Производство воздушных судов авиастроительными предприятиями России

в 2008-2012 годах

Тип авиатехники 2008 2009 2010 2011 2012

Авиация двойного назначения

Внутренний рынок 1 36 21 19 35

Экспорт 44 47 44 69 36

Итого авиация двойного назначения 45 83 65 88 71

Гражданская авиация

Внутренний рынок 5 4 6 6 15

881100 4 9

Ан-148 2 4 2 4

Ту-204 5 2 2 2

Экспорт 1 1 1 3

Ту-204 1 1

881100 1 3

Итого гражданская авиация 6 5 6 7 18

Транспортная авиация

Внутренний рынок 3 1 1 2

Ил-96-400 3 1

Ил-76 1 1 1

Экспорт 2

Ил-76 2

Итого транспортная авиация 3 1 3 2

Специальная авиация

Внутренний рынок 1 4 2 4 3

Экспорт 1

Итого специальная авиация 2 4 2 4 3

Итого производство в отрасли 53 95 74 102 94

С точки зрения экономической эффективности при организации производства в авиастроении несомненный интерес представляют информационные системы отечественной разработки, отличающиеся наименьшими сроками внедрения, простотой использования и недостаточно высокой стоимостью процессов внедрении и сопровождения системы. Особо следует отметить такие отечественные информационные системы, как:

1. Система «1С: Предприятие 8.3.(версия 2014 года). Управление производственным предприятием». Срок внедрения новой версии составляет менее одно года даже для предприятий выпускающие разнопрофильную широкую номенклатуру продукции. На эту систему в связи с удобствами ее использования многие предприятия авиационной промышленности с других в т.ч. иностранных дорогостоящих информационных систем. Система отличается универсальностью решения и не 24 ОРГАНИЗАТОР ПРО

требует длительного обучения персонала.

2. Система «Парус». Система особенно характерна для использования на авиастроительных и машиностроительных предприятиях Московской области, а также отличается незначительным сроком внедрения и вводом в эксплуатацию (как правило, до 1 года и более).

3. Система «Галактика». Имеет срок внедрения от 1,0 до 1,5 года и успешно применятся не только в авиастроении, но и энергетики, металлургии и химической промышленности.

4. КИС «АС+». Срок внедрения системы на высокотехнологичных предприятиях как правило составляет более одного года. Система успешно применяется также в энергетике, пищевой промышленности и телекоммуникационной сфере.

При выборе информационной системы важную роль играют критерии такие как: стоимость приобретения, сроки разработки системы и ввод ее в эксплуатацию, минимизация рисков приобретения, функциональ-ВОДСТВА. 2014. № 1

ность и удобство работы, долгосрочная перспектива использования системы высокий уровень надежности и безопасности, на основе которых оцениваются альтернативные варианты выбора системы информационной системы для информационной поддержки производства наукоемкой продукции в авиастроении. Критерии должны отвечать следующим требованиям: измеримость критериев, полнота комплекса критериев, независимость критериев и групп критериев между собой, возможность сопоставить критерии целям предприятия. При формировании групп критериев необходимо принимать во внимание: возможность простановки экспертной оценки значимости группы критериев по отношению к общей цели выбора; возможность оценки разнородных групп

критериев экспертами с различным уровнем компетенции; удобство и наглядность интерпретации результатов экспертизы, формирования интегральных оценок для поддержки принятия решения. Достижение вышеперечисленных целей, и для минимизации рисков внедрения информационной системы необходимо оценить выбор информационной системы с помощью групп критериев, представленных в табл. 2. Приведенные в табл. 2 риски не являются независимыми от эксплуатационных качеств системы, и их свертка с другими группами критериев в единую количественную интегральную оценку не представляется возможной. Риски учитываются непосредственно при окончательном внедрении системы.

Таблица 2

Группа критериев выбора информационной системы на предприятии авиастроения

Группы критериев Оцениваемые факторы и факторы риска

1 2

Минимизация рисков

1. Риски разработки системы (риск увеличения стоимости и сроков разработки). - Недостаточный уровень настраиваемое™ базовой системы по тре- буемому функционалу. - Заниженная оценка разработчиком объемов и стоимости предстоя- щих работ по разработке.

2. Риски внедрения системы (риск увеличения стоимости и сроков внедрения). - Недостаточная функциональность базовой системы, следствием чего может стать необходимость доработки базовой системы поставщиком до и во время внедрения. - Недостаточный уровень настраиваемости базовой системы по требуемому функционалу. - Заниженная оценка разработчиком объемов и стоимости работ по внедрению и интеграции системы.

Обеспечение необходимой функциональности и удобства работы с системой

1. Функциональность системы по технологическим процессам. - Качество реализации бизнес процессов в системе. - Степень соответствия функциональности системы по технологическим процессам требованиям предприятия.

2. Общая функциональность системы. Необходимо иметь в виду при оценке модулей общую функциональность системы. Функциональность может быть «базовой», т.е. относиться ко всей системе или быть реализована в модуле системы. В любом случае оценки даются по модульно, по показателям применимости и настраиваемости этой функциональности в конкретном модуле.

3. Достижимое качество интеграции системы с существующими на предприятии приложениями. - Технологические возможности интеграции по составу данных в действующих системах предприятия. - Технические возможности интеграции с внешними источниками данных: экспорт-импорт, наличие прикладных программных интерфейсов. - Эффективность средств интеграции. - Обработка системой внешних событий.

Продолжение табл. 2

1 2

4. Качество интерфейсов пользователя системы. Эргономичность (удобство ввода данных, поиска и фильтрации, расположения информации в системе) оценивается по личному опыту работы с различным ПО, учитывая аспекты применения интерфейсов в соответствии с техпроцессом.

5. Настраиваемость системы. - Макроязыки, формульные вычисления, пользовательские запросы к базе данных. - Эффективность средств модификации бизнес-логики, способов построения собственных алгоритмов обработки данных. - Хранение определяемых пользователем данных. - Добавление атрибутов к объектам базы данных, создание объектов. - Средства настройки интерфейсов пользователя. - Настройка внешнего вида форм, фильтров и режимов поиска, добавление полей ввода и элементов управления, обработка событий ввода на добавленных элементах. - Некоторые варианты настройки базовой системы могут быть не продемонстрированы при показе систем. Однако если продемонстрирована возможность их настройки по аналогичной функциональности без использования инструментария разработки, то они должны быть оценены, как реализованные.

6. Производительность системы. Осуществляется на основе данных поставщика базовой системы о нагрузочном тестировании.

Обеспечение долгосрочной перспективы использования системы

1. Масштабируемость системы. - Платформенная масштабируемость. - Масштабируемость архитектуры базовой системы. - Эффективность средств удаленного доступа. - Возможность масштабирования разделением.

2. Риски сопровождения системы (риск снижения качества внутреннего сопровождения системы и пользователей, риск снижения качества сопровождения системы и пользователей поставщиком базовой системы). - Необходимость узкоспециальной квалификации специалистов по сопровождению. - Сложность настройки системы и прикладного администрирования. - Слабые возможности по программным доработкам. - Отсутствие ресурсов поставщика базовой системы для полноценного сопровождения. - Территориальная удаленность поставщика базовой системы.

3. Производительность системы. Осуществляется на основе данных поставщика базовой системы о нагрузочном тестировании, с учетом возможности многократного увеличения количества хозяйственных операций предприятия

Обеспечение высокого уровня надежности и безопасности системы

1. Эксплуатационная надежность системы. - Способы обеспечения сохранности данных (архивирование, резервирование, журналы транзакций) и оперативность их восстановления. - Отказоустойчивость: например, время простоя в случае отказа дублируемых компонент должно составлять не более определенного количества минут в год, время полного восстановления после единичных сбоев в режим высокой готовности должно быть не более 2-х часов.

2. Защита системы от несанкционированного доступа. - Защита от несанкционированного доступа в локальной сети. Оценивается степень зашиты от несанкционированного доступа с учетом всех факторов: архитектуры, парольной защищенности, процедур администрирования пользователей, защиты трафика, прямого доступа к серверу базы данных. - Защита от несанкционированного доступа при работе через внешнюю сеть. Учитываются варианты удаленной работы с централизованной базой данных.

В настоящее время во всем мире основой зации предприятий в авиационной промыш-разработки стратегии комплексной автомати- ленности признана концепция оптимизации

процессов жизненного цикла изделий - CALS (Continuous Acquisition and Lifecycle Support) [1,2]. Развивается класс информационных технологий и систем, нацеленных на оптимизацию бизнес-процессов всего жизненного цикла авиационной продукции. Несмотря на значительный объем работ, проводимых в области CALS в российской авиационной промышленности, можно отметить, что гораздо большее внимание уделяется технологическим аспектам, чем организационно-экономическим. В то же время, технологии CALS следует рассматривать в комплексе, не только как технический, но и как организационный и экономический аспект. Прежде всего, разработка программно-аппаратных средств CALS неизбежно сопряжена со значительными затратами средств и времени, поэтому внедрение технологий CALS на предприятиях отрасли должно сопровождаться комплексной оценкой их экономической эффективности. Кроме того, пренебрежение организационными факторами может привести к недостаточному использованию разнообразных благоприятных возможностей, предоставляемых информационными технологиями, к отторжению внедряемых инноваций руководством и работниками предприятий, и, в результате, к их низкой экономической эффективности. Эти проблемы имеют первостепенное значение для успешного внедрения технологий CALS в отечественном авиастроении.

Производство в авиастроительной отрасли характеризуется рядом специфических особенностей, которые следует учитывать при информатизации и реинжениринге производственных процессов создания новой техники и в числе которых можно отметить:

1) сложность конструкции изделий и технологий их разработки, производства и эксплуатации;

2) большая длительность жизненного цикла авиационных изделий, составляющая до 20-30 лет;

3) высокие экономические и технологические риски разработчиков, производителей и заказчиков продукции авиационного

авиастроения;

4) значительный и постоянно увеличивающийся по годам (в т.ч. в связи с инфляционными процессами) объем затрат на разработку, опытное и серийное производство и послепродажное обслуживание изделий.

Кроме того, к важнейшим направлениям при создании авиационных изделий в авиастроении целесообразнее отнести представление всех данных об изделиях в стандартизированном формате и наличие единой информационной среды, объединяющего всех участников жизненного цикла изделий (разработчиков, серийных изготовителей, эксплуатирующие организации, ремонтные предприятия, и др.) и содержащего полные сведения об авиационных изделиях.

Безусловно, для реализации этих задач, необходимы информационные технологии (САПР, SCM, ERP/MRP, CRM, и т.п). На программно-аппаратном уровне интеграция функций отдельных информационных систем реализуется в технологиях PDM/PLM, Product Data/Lifecycle Management. С организационно-экономической точки зрения, интеграция информационных систем, позволит получать всестороннюю информацию о продукте, а также возможности ее автоматизированной обработки в интересах оптимального управления бизнес-процессами.

Укрупнено в своем развитии интегрированные информационные системы включают следующие этапы создания (табл. 3).

Отечественными и зарубежными учеными наиболее довольно глубоко исследованы благоприятные возможности, предоставляемые технологиями CALS на стадиях разработки изделий и материально-технологической подготовки производства [3,4,5,6]: минимизация стоимости и сроков разработки, запуск новейших изделий в серийное производство; минимизация затрат на проектирование; минимизация объема конструктивных изменений; минимизация затрат на подготовку материально технической документации; минимизация затрат на разработку эксплуатационной документации.

Таблица 3

Укрупненный жизненный цикл информационных систем в авиационной промышленности

Этап жизненного цикла Описание

Программа^ототип - включает основные особенности моделируемых процессов на предприятии - проверена на тестовых примерах и признана специалистами - эксплуатируется только авторами

Программа-приложение - подробно документирована -авторы поддерживают эксплуатацию и модернизируют -эксплуатируется специалистами

Интеграция информационных систем - встроена в процессы управления производством на всех уровнях - Взаимодействует с другими информационными системами, используемыми на предприятии -поддерживается пользователями

Общемировая тенденция становления информационно-коммуникационного общества и его влияние на все аспекты экономической жизни страны обуславливает необходимость увеличения эффективности использования информационных технологий в управлении предприятием авиастроения.

Происходящие в современной мировой экономике изменения, связанные с глубокой комплексной информатизацией экономических процессов, ставят вопрос исследования экономического обоснования разработки интегрированных информационных систем. Экономическая теория, теория организации производства должны исчерпывающим образом описывать организационно-экономический механизм выбора концепции разработки интегрированных информационных систем для предприятий авиастроения, основанный на понимании информации как экономической категории, на теории принятия решений и на оценке экономической эффективности исследований и разработок. Для этого требуется детальная проработка и конкретизация проблем предпроектного обследования предприятий, разработки системы показателей, на основе значений которых осуществляется выбор концепции разработки информационных систем и разработка организационно-экономического механизма выбора концепции разработки таких систем.

При выборе концепции внедрения информационной системы необходимо учитывать риски и управлять рисками. Риск представляет собой ситуацию возможных потерь для предприятия и характеризуется вероятностью и величиной возможных потерь. Основными рисками, которые несет предприятие авиастроения при разработке интегрированных информационных систем, являются незавершение проекта по разработке в срок, превышение бюджета проекта, недостаточная функциональность системы по результатам разработки для эффективного использования системы во всех подразделениях предприятия. Основными источниками этих рисков являются:

- некачественное управление проектом по разработке интегрированных информационных систем;

- недостаточная первоначальная проработанность требований к системе, и как следствие частое их изменение;

- неправильная оценка стоимости и экономической эффективности проекта.

В ходе анализа современного состояния автоматизации процессов создания авиационной техники, обычно выявляется, что масштабное внедрение интегрированных информационных систем при создании авиационных изделий способно принести их разработчикам, производителям и заказчикам

многие технические и экономические преимущества. Во-первых, внедрение интегрированных информационных систем позволит эффективного повышения изменения характеристик конструкции изделий, всех их показателей и технических параметров. Во-вторых, будет достигнута возможность оптимального стратегического планирования всех процессов разработки, производства, эксплуатации авиатехники. В-третьих, создание единой информационной среды при производстве наукоемкой продукции в авиастроении обеспечит значительную эффективность в модернизации существующих воздушных судов, обеспечит гарантированное выполнение федеральных заказов и заказов авиакомпаний предприятиями авиационной промышленности.

Таким образом предлагаемый критерии выбора информационной поддержки процессов производства наукоемкой продукции позволяют минимизировать риски внедрения системы в различных подразделениях авиастроительных предприятий, а также обеспечить Функциональность системы по технологическим процессам, достижимое качество интеграции системы с существующими на предприятии информационными потоками, достигнуть необходимого уровня производительности и настраиваемости информационных систем.

Литература

1. Братухин, А. Г. CALS в авиастроении [Текст] / А. Г. Братухин. -М.: Изд-во МАИ, 2002.-658 с.

2. Братухин, А. Г. Российская энциклопедия CALS. Авиационно-космическое машиностроение [Текст] / А. Г. Братухин. - М.: Изд-во «Машиностроение», 2008. - 298 с.

3. Судов, Е. В. Концепция развития CALS-технологий в промышленности России [Текст] / Е. В. Судов, А. И. Левин, А. Н. Давыдов, В. В. Барабанов. - М.: НИЦ АСК, 2002. - 36 с.

4. Колчин, А. Ф. Управление жизненным циклом продукции [Текст] / А. Ф. Колчин, М. В. Овсянников, А. Ф. Стрекалов, С. В. Сумароков. - М.: Анахарсис, 2002, - 304 с.

5. Калачанов, В. Д. Выбор концепции разработки корпоративных информационных систем для авиастроительного производства [Текст] / В. Д. Калачанов, Д. В. Мантуров, Н.С. Ефимова // Вестник университета (ГУУ). - 2012. - № 2. - С. 104-111.

6. Калачанов, В. Д. Развития процедур организации производства в авиастроении на основе внедрения корпоративных информационных систем [Текст] / В. Д. Калачанов, С. С. Жидаев // Организатор производства. -2011. - № 1 (48). - С. 30-37.

7. www.uacrussia.ru

8. http://quality.eup. ru/MATERIALY2/ calsrazv.htm

8-926-163-26-33, 8-499-158-41-20

Ключевые слова: организация производства, жизненный цикл изделия, информационная среда, информационные системы, ИТ - технологии.