Сущность и этапы осуществления научно-технической подготовки производства к выпуску новой продукции

Создание новых видов продукции осуществляется в процессе подготовки производства, которая протекает вне рамок производственного процесса и является единовременным актом, осуществляемым при переходе предприятия на выпуск новой продукции.

Научно-техническая (комплексная) подготовка производства новых изделий представляет собой комплекс взаимосвязанных мероприятий, включающий проведение научных исследований, проектирование продукции, разработку технологических процессов и методов производства, проектирование, изготовление оборудования и оснастки, организационно-экономическую подготовку производства, освоение проектной мощности (рисунок 27).

Цель научно-технической (комплексной) подготовки производства заключается в обеспечении способности предприятия адаптироваться к инновационным процессам.

К задачам научно-технической (комплексной) подготовки производства к выпуску новой продукции относятся следующие:

· обеспечение непрерывного технологического прогресса во всех отраслях народного хозяйства путем создания наиболее совершенных конструкций машин и технологических процессов изготовления продукции;

· максимальное удовлетворение потребностей населения и других потребителей благодаря выпуску разнообразных товаров;

· всемерное сокращение длительности, трудоемкости и стоимости всех работ по подготовке производства.

Координирует научно-техническую (комплексную) подготовку производства к выпуску новой продукции, как правило, главный инженер (технический директор) предприятия. Непосредственными исполнителями всех работ по технической подготовке производства являются службы главного конструктора и главного технолога.

Рисунок 27 – Классификационная схема этапов подготовки
производства к выпуску новой продукции

В процессе научно-технической (комплексной) подготовки производства к выпуску новой продукции используется и разрабатывается техническая документация, которая подразделяется на исходную, проектную, рабочую и информационную. К исходной документации относятся заявка на разработку и освоение продукции, исходные требования, техническое задание. Различают следующие виды проектной документации: для конструкторской – предложение, эскизный проект, технический проект; для технологической – технологический проект. К рабочей документации относятся рабочая, конструкторская, технологическая документация, эксплуатационная и ремонтная документация; к информационной документации – карта технического уровня и качества продукции, патентный формуляр, информационная карта расчета экономической эффективности и цен новой (модернизированной) продукции, каталоги, отчет о патентных исследованиях, экспертное заключение, акты и протоколы об испытаниях и др.

Содержание, порядок разработки, оформления и обращения основных видов технической документации установлены нормативными документами: для конструкторской документации – стандартами Единой системы конструкторской документации, для технологической документации – требованиями Единой системы технологической подготовки производства, для программных средств – стандартами Единой системы программной документации.

Научно-исследовательский этап подготовки производства новой продукции представляет собой творческую деятельность, направленную на получение новых знаний и способов их применения. В зависимости от цели исследования и способа использования результатов научные исследования подразделяются на фундаментальные, поисковые и прикладные. Уровень новизны, степень значимости для науки и практики результатов научно-исследовательских работ (НИР) определяются в процессе научной экспертизы. Приоритетное значение фундаментальной науки в развитии инновационных процессов определяется тем, что она выступает в качестве генератора идей, открывает пути в новые области. Но вероятность положительного выхода фундаментальных исследований в мировой науке составляет лишь 5%. Фундаментальные исследования, как правило, финансируются государством на конкурсной основе. Прикладные исследования, направленные на изучение путей практического применения открытых ранее явлений и процессов, реализуемые, как правило, через планы научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР), финансируются в различных странах по-разному. Доля государственных затрат на НИОКР в общих затратах составляет: в США – 43, 3%, в Германии – 36, 6, во Франции – 49, 9%. В Японии же этот показатель не превышает 20%, остальную часть финансирования составляет частный сектор, причем 70% расходов НИОКР приходится на промышленные компании. Многие мировые компании имеют собственные научные подразделения, что позволяет им перейти в разряд наукоемких. Наукоемкие компании расходуют на НИОКР не менее 2, 4% от объема продаж. Мировая практика показывает, что следует ориентироваться на вероятность коммерческого успеха идей, внесенных в планы НИОКР, в пределах до 2, 5% (практика внедрения новых идей в Республике Беларусь составляет 1%).

Одним из вопросов организации НИОКР является патентно-лицензионная деятельность. На крупных предприятиях, занятых проектированием и созданием новых конструкций и технологических процессов, создаются патентные отделы (бюро), в функции которых входит патентно-лицензионная работа: проведение патентных исследований; выявление источников предполагаемых изобретений (из результатов НИОКР, рацпредложений); оформление заявок на изобретения; патентование (составление патентного паспорта, описания, изготовление чертежей, юридическое оформление патентования); продажа лицензий (составление лицензионного паспорта, рекламных материалов, изготовление экспертной документации, экспортных образцов). Оформление прав на изобретение осуществляется путем получения авторского свидетельства или патента.

Проведение патентных исследований предусматривает определение на основе патентной информации технического уровня продукции, тенденций ее развития, патентноспособности и патентной чистоты. Порядок проведения патентных исследований призван обеспечить высокий технический уровень разрабатываемой продукции, ее конкурентоспособность на мировом рынке. При проведении патентных исследований выявляется целесообразность патентования за границей отечественных изобретений, которые могут быть в дальнейшем предметом экспорта или объектом лицензионного договора. В случае получения за границей патента на изобретение, на основе которого созданы машины, приборы или другие виды продукции, они могут беспрепятственно экспортироваться в страны выдачи патента. Если же патентование не было произведено, то экспортируемая продукция должна быть проверена на патентную чистоту. При определении патентной чистоты объекта техники производят поиск всех действующих в данной конкретной стране патентов на все виды объектов промышленной собственности, т. е. должен быть осуществлен поиск патентов и их анализ на изобретения, полезные модели, промышленные образцы, следует проверить все зарегистрированные товарные знаки, необходимо учитывать также фирменные наименования, указания происхождения товаров и наименования места происхождения товаров.

Научно-исследовательский этап подготовки производства новой продукции заканчивается разработкой проекта технического задания на проведение опытно-конструкторских работ.

Содержание и объем проектно-конструкторской подготовки производства в основном зависят от цели ее проведения (модернизация существующей или разработка новой продукции), типа производства, сложности и характера продукции. Основными этапами разработки конструкторской документации при разработке новых и модернизации производившихся изделий являются:

· разработка технического задания;

· разработка технического предложения;

· составление эскизного проекта;

· разработка технического проекта;

· разработка рабочей документации на опытные образцы, установочные серии для серийного или массового производств.

В процессе разработки продукции изготовляются ее представители и образцы, воспроизводящие определенные свойства и предназначенные для испытаний (модели, макеты, экспериментальные и опытные образцы и опытные партии). Основным показателем технологичности вновь осваиваемых изделий служит уровень стандартизации и унификации деталей и узлов изделия. Высокого уровня технологичности можно достичь, используя системы автоматического проектирования. Высокий уровень унификации позволяет применять при конструировании и изготовлении сложных изделий такой прогрессивный метод, как агрегатирование (метод создания продукции путем компоновки их из стандартных элементов).

Новые товары, услуги в процессе создания подвергаются эргономической экспертизе. Эргономика – наука, изучающая человека и его деятельность в условиях современного производства с целью оптимизации орудий, условий и процесса труда. Главными целями эргономики являются безопасность труда, повышение эффективности системы «человек – техника – среда», комфортность (удовлетворенность человека результатами своего труда и обеспечение условий для развития личности человека в процессе труда). Эргономические требования к промышленному изделию – это требования к размерам, формам, цвету изделия и элементам его конструкции, их взаимному расположению, которые обуславливаются эргономическими свойствами человека и устанавливаются с целью оптимизации его деятельности.

Результаты проектно-конструкторской подготовки оформляются в виде технической документации (чертежей, рецептур химической продукции, спецификаций материалов, деталей и узлов, образцов готовой продукции).

При освоении выпуска новой продукции проектирование технологии является продолжением этапа проектирования изделия. На этапе проектирования продукции определяется, каким должно быть новое (модернизированное) изделие, а на этапе технологической подготовки – каким способом, с помощью каких технических средств и методов оно должно изготавливаться, а также окончательно определяются себестоимость изделия и его эффективность. Цель технологической подготовки производства новой продукции – разработка проекта технологического процесса (технологии) изготовления нового изделия и реализация этого проекта в конкретных условиях предприятия. Технология производства включает весь перечень последовательных операций по превращению исходного материала в готовый продукт с указанием типа и характера оборудования, инструмента и приспособлений, которыми рабочий пользуется на каждой стадии производства.

Результаты технологической подготовки производства оформляются в виде маршрутных карт. Они представляют собой документы, которые содержат описание технологического процесса обработки деталей, сборки и контроля изделия в целом. Маршрутная карта разрабатывается на основе конструкторской документации (чертежей деталей, сборочных узлов, схем, спецификаций). На основе маршрутной карты разрабатывается операционная карта, которая содержит подробное описание всех технологических операций с указанием необходимого инструмента и приспособлений. Технологический процесс изготовления изделия утверждается главным технологом завода, а на особо сложную продукцию – главным инженером.

При разработке технологических процессов важной задачей является выбор экономически эффективных способов изготовления изделий. При оценке экономической эффективности варианта технологического процесса можно ограничиться технологической себестоимостью, представляющей собой сумму издержек производства по тем статьям, по которым они различны для сопоставляемых вариантов. Все затраты, которые учитываются в технологической себестоимости, можно представить как сумму условно-постоянных (S_с) и условно-переменных (S_v). Технологическая себестоимость (S_т) годового объема производства (N) для конкретного варианта рассчитывается по формуле

S_т = S_v × N + S_c.

В основе оценки лежат определение технологической себестоимости для каждого из сравнительных вариантов и установление такого годового объема производства, который служит границей их экономически целесообразного применения. Эффективен тот вариант, при котором технологическая себестоимость меньше.

В ускорении технологической подготовки производства исключительно важная роль принадлежит типовым технологическим процессам. Типовой технологический процесс – обобщенная схема изготовления деталей одной классификационной группы. Внедрение типовых технологических процессов позволяет уменьшить объем технологической документации в шесть–десять раз, ускорить проектирование технологических процессов в три–четыре раза, сократить длительность производственного цикла в 2–2, 5 раза, ускорить процесс технического нормирования в 2, 5 раза, повысить техническое оснащение производства на 70–90%, снизить трудоемкость изготовления продукции на 30–40% и себестоимость на 20%. Типизация технологических процессов создает необходимые предпосылки для агрегатирования и стандартизации технологического оснащения, что значительно сокращает трудоемкость проектирования и изготовления оснастки, которая занимает около 80% по длительности и 90% по общим затратам на технологическую подготовку производства. Внедрение Единой системы технологической подготовки производства создает основу для внедрения автоматизированных систем технологической подготовки производства. При этом достигается резкое снижение затрат инженерного труда на проектирование технологических процессов. Например, трудоемкость проектирования традиционным методом (без применения ЭВМ) технологического процесса механообработки корпусной детали, для изготовления которой на станке надо выполнить 18 переходов и 80 операций, составляет 76 ч, а с использованием автоматизированной системы технологического проектирования и ЭВМ – только 3, 6 ч.

Организационно-экономический этап подготовки производства новой продукции включает создание нормативной базы планирования и организации производства; разработку проекта организации производства; разработку проектов организации труда; организацию материально-технического снабжения и сбыта; психологическую подготовку персонала, включая обучение и переподготовку.

В процессе освоения выпуска новых видов продукции выделяют техническое, производственное и экономическое освоение. Началом т ехнического освоения считается получение производственным подразделением технической документации и опытного образца изделия одновременно с заданием приступить к его промышленному изготовлению, а окончанием – достижение технических параметров конструкции, определенных стандартами или техническими условиями. Производственное освоение осуществляется в процессе наладки производства и завершается в условиях, когда все производственные звенья предприятия обеспечивают выполнение установленных объемов выпуска продукции при заданном качестве. В период производственного освоения устраняются «узкие» места, рабочие в полной мере осваивают трудовые операции, стабилизируется загрузка оборудования и рабочей силы. Экономическое освоение производства новой продукции предполагает достижение основных проектных экономических показателей выпуска изделий. Как правило, затраты на производство первых изделий в несколько раз превышают затраты на серийно выпускаемую продукцию. В последующем происходит резкое снижение этих затрат. Однако с течением времени темпы снижения замедляются и затем становятся незначительными.

Существуют две основные формы перехода на выпуск новых изделий (с остановкой и без остановки производства). В каждой из этих форм выделяются последовательный, параллельный и параллельно-последовательный методы. Последовательный метод перехода характеризуется тем, что производство новой продукции начинается после полного прекращения выпуска продукции, снимаемой с производства. Выделяют прерывно-последовательный и непрерывно-последовательный варианты этого метода. При прерывно-последовательном методе после прекращения выпуска старого изделия на тех же производственных площадях выполняются работы по перепланировке и монтажу технологического оборудования и транспортных средств, а после их завершения начинается освоение производства нового изделия. Непрерывно-последовательный вариант последовательного метода характеризуется тем, что выпуск осваиваемого изделия начинается сразу же после прекращения выпуска изделия, снимаемого с производства. При этом требуется высокая степень законченности работ по технологической подготовке производства нового изделия к началу его освоения. Параллельный метод перехода характеризуется тем, что одновременно с сокращением объемов производства старой продукции происходит нарастание выпуска новой. Продолжительность времени совмещения выпуска снимаемой с производства продукции и вновь осваиваемой может быть различной. Этот метод наиболее часто применяется в машиностроении как в массовом, так и серийном производствах. Основное его преимущество по сравнению с последовательным методом состоит в том, что удается значительно сократить потери в суммарном выпуске продукции при освоении нового изделия. При параллельно-последовательном методе перехода на предприятии создаются дополнительные мощности, на которых начинается освоение нового изделия. Отрабатываются технологические процессы, проводится квалификационная подготовка персонала, организуется выпуск первых партий новой продукции. В этот начальный период освоения в основном производстве продолжается выпуск изделий, подлежащих замене. После завершения начального периода освоения происходит кратковременная остановка как в основном производстве, так и на дополнительных участках, в течение которой осуществляется перепланировка оборудования (оборудование дополнительных участков передается в цеха основного производства). После завершения этих работ в основном производстве организуется выпуск новой продукции. Параллельно-последовательный метод широко применяется в условиях массового производства при освоении новой продукции, существенно отличающейся по конструкции от снимаемой. Недостатком этого метода являются очевидные потери в суммарном выпуске продукции за время остановки производства и в начале последующего периода освоения нового изделия в цехах. Кроме того, требуются дополнительные площади для организации временных участков. Однако проведение начального этапа освоения на дополнительных участках позволяет обеспечить высокие темпы нарастания выпуска нового изделия.

В целях ускорения технической подготовки производства (ТП) новых изделий применяют метод сетевого планирования и управления. Линейные (ленточные) графики ТП составляют от заданного срока начала освоения производства нового изделия. Горизонтальные отрезки, которые наносятся на график параллельно, отражают продолжительность циклов каждой стадии, этапа или отдельной работы, рассчитанных по нормативам или экспертным путем. Основным плановым документом ТП является генеральный план-график технической подготовки производства нового изделия (линейный график), определяющий последовательность работ и общую длительность цикла ТП (приложение Ж). На основании генерального плана-графика составляются рабочие графики по отдельным стадиям (этапам) ТП для планирования работы соответствующих служб (отделов). При построении линейного графика ТП необходимо исходить из максимально возможного совмещения работ во времени (параллельно-последовательное сочетание работ по отдельным стадиям и этапам). С помощью генерального и рабочих графиков осуществляется контроль сроков выполнения отдельных работ и этапов.

В постоянно усиливающейся нестабильности рыночных условий сроки создания и освоения новых товаров имеют чрезвычайно важное (и, как правило, решающее) значение в деятельности фирмы. Опоздание вывода нового товара на рынок по сравнению с конкурентами делает напрасными усилия и затраты на его создание и освоение, т. е. приводит к невосполнимым убыткам, иногда влекущим к банкротству. Поэтому сокращение сроков создания и освоения новых товаров является центральной задачей, которая достигается путем снижения продолжительности этапов технической подготовки производства и повышения степени их параллельности. Основные задачи и методы сокращения сроков создания и освоения новых товаров приведены в таблице 14.

Таблица 14 – Задачи и методы сокращения сроков создания и освоения новой продукции

Вопросы для самоконтроля

1. Что представляют собой инновации (нововведения)? Как они классифицируются?

2. Каковы сущность, задачи и этапы осуществления научно-технической (комплексной) подготовки производства к выпуску новой продукции?

3. В чем заключается сущность научно-исследовательского этапа подготовки производства к выпуску новой продукции?

4. Как охарактеризовать сущность и содержание проектно-конструкторской подготовки производства к выпуску новой продукции? В чем заключается патентно-лицензионная деятельность предприятия?

5. Какова характеристика сущности и содержания технологической подготовки производства к выпуску новой продукции?

6. Как осуществляется выбор экономически эффективных технологических процессов изготовления изделий?

7. В чем заключается сущность организационно-экономической подготовки производства к выпуску новой продукции?

8. Каковы особенности процессов технического, производственного и экономического освоения новых видов продукции?

9. Какие существуют основные этапы жизненного цикла товара-инновации?

10. Как осуществляется логистическое обеспечение жизненного цикла новой продукции?