Разработка моделей и методов снижения трудоемкости сборочных процессов авиационного производства на основе функционально-стоимостного анализа тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 08.00.13, кандидат экономических наук Маркарян, Ирина Николаевна

• Маркарян, Ирина Николаевна
• кандидат экономических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат экономических наук Маркарян, Ирина Николаевна

ВВЕДЕНИЕ.

1. СИСТЕМНО - ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПЛАНОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ СБОРОЧНЫМ ПРОИЗВОДСТВОМ АВИАСТРОИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Планово-экономический, системный и экономико-математический анализ сборочных процессов авиастроительного предприятия.

1.2. Анализ внешней среды, влияющей на качество планово-экономической системы и системы управления сборочными процессами авиастроительного предприятия.

1.3. Планово-экономическое априорное моделирование и управление сборочными процессами как эффективный инструмент анализа авиационного производства.

1.4. Проблемы и недостатки планово-экономической системы и системы управления сборочными процессами авиастроительного предприятия. Постановка задач исследований.

2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ И МЕТОДОВ СНИЖЕНИЯ ТРУДОЕМКОСТИ СБОРОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ АВИАЦИОННОГО ПРОИЗВОДСТВА НА ОСНОВЕ ФУНКЦИОНАЛЬНО-СТОИМОСТНОГО АНАЛИЗА.

2.1. Функционально-стоимостной анализ как инструмент совершенствования комплексной производственной системы для снижения трудоемкости сборочных работ.

2.2. Разработка методики описания комплексной производственной системы сборки фюзеляжа в условиях функционирования АСУП и АСУТП по экономическим показателям на основе функции и стоимости.

2.3. Исследование и разработка технико-экономического метода моделирования и описания комплексной производственной системы авиастроительного предприятия.

2.4. Исследование комплексной производственной системы предприятия и разработка экономико-математического метода ее описания на основе ФСА по функции стоимости.

2.5. Верификационный анализ комплексной производственной системы в совокупности с АСУП и АСУТП по методологии ФСА.

3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ И ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПИСАНИЕ МОДУЛЕЙ КОМПЛЕКСНОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ ПО ФУНКЦИИ ВРЕМЕНИ КАК ЭКОНОМИЧЕСКОГО КРИТЕРИЯ

3.1. Обобщенная модель взаимодействия модулей комплекса технических средств комплексной производственной системы через функцию времени как экономическую категорию.

3.2. Определение функции времени обработки технико-экономической информации в комплексной производственной системе.

3.3. Процессы изменения очередей в узлах комплексной производственной системы по функции времени и стоимости.

3.4. Определение и анализ параметров исходного производственного процесса комплексной производственной системы по функции времени и стоимости.

3.5. Определение предельных стоимостных и временных характеристик процессов в сложных узлах комплексной производственной системы.

4. АДАПТАЦИЯ МОДЕЛЕЙ, МЕТОДОВ И МЕТОДИКИ ОПИСАНИЯ СТРУКТУРЫ И СОСТАВА КОМПЛЕКСНОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ С РАСЧЕТОМ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТОК.

4.1. Адаптация метода технико-экономического и экономико-математического моделирования (описания) комплексной производственной системы по методологии ФСА.

4.2. Расчет экономической эффективности от адаптации методов и методики экономико-математического моделирования КПС и их использования на авиастроительном предприятии.

4.3. Расчет экономической эффективности от адаптации и внедрения КПС с функциональным составом системы иМЮЯАрЫсБ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка моделей и методов снижения трудоемкости сборочных процессов авиационного производства на основе функционально-стоимостного анализа»

Последние 10 лет в экономике страны наблюдается некоторый незначительный экономический подъем, хотя картина в общих аспектах - парадоксальная. С одной стороны, есть незагруженные производственные мощности, избыточные и плохо используемые трудовые и материальные ресурсы, которые так необходимы любому предприятию страны для выпуска изделий, товаров и оказания услуг. С другой стороны — острая необходимость в повышении уровня потребления, в преодолении «бедности и малообеспеченности» производств (например, таких как авиационные). Здесь непосредственным ограничителем является совокупный спрос на продукт (изделие), дефицит денежных средств, как у потребителей, так и у государства. Инвестиции как-то могут изменить положение дел производителей продукта (изделий), несмотря на то, что при «замороженном» совокупном спросе на продукты (изделия), вновь создаваемые производства (типа ОАО) вытесняют с рынка уже действовавшие, а объем реализации изделий почти не увеличивается. Специалистами в области экономической теории и практиками-производственниками неоднократно отмечалось, что реальный подъем промышленного (в т.ч. авиационного) производства в стране в своей основе должен иметь широкомасштабный структурный маневр. Механизм промышленного подъема при этом экономистами видится как переход общего спада производства в структурный кризис с последующим ростом производства. Поэтому повышенное внимание экономистов к освещению масштабов спада производства и других количественных и качественных показателей (характеристик) последствий недавнего экономического кризиса, оправданное в начале проведения хозяйственных реформ в промышленности, в настоящее время уже не может считаться самодостаточным и продуктивным направлением экономических исследований. Сейчас гораздо важнее определить конкретные причины хозяйственного (производственного) и технологического застоя в разных производственных сферах промышленных предприятия (в т.ч. и авиационных). В причинах производственного и технологического застоя также вскрывается резкое уменьшение оборотных средств промышленных предприятий, несовершенная или совсем отсутствующая система надежного бюджетирования, рост цен на энергию, топливо, увеличение транспортных тарифов, неплатежи государства и основных заказчиков за продукцию, изготовленную по их заказу; использование средств особенно денежных) финансовыми и иными структурами для трансакционных целей и др. Поэтому современная стратегия развития промышленного (в т.ч. авиационного) производства в условиях неполного финансирования (в т.ч. бюджетирования) предполагает создание и совершенствование узкоспециализированных комплексных производственных систем (КПС), в условиях функционирования АСУП и АСУТП; создания принципиально новых методов и приемов управления производством, с использованием современных средств обработки технико-экономической и производственной информации; технико-экономического, планово-экономического и экономико-математического моделирования процессов производства и реализации заказов (изделий) высокого качества, в заданные сроки при минимальных затратах.

Для достижения целей социально-экономического развития, например, авиационного производства (особенно трудоемкого и высокотехнологичного) необходим целый комплекс мероприятий, обеспечивающих: совершенствование принципов организации и методов технико-экономического планирования производства, с использованием современных автоматизированных систем управления производственными и технологическими процессами, на основе априорного технико-экономического, планово-экономического и экономико-математического моделирования этих процессов и систем; внедрения новых и совершенствование существующих производственных и технологических процессов и систем управления; повышение уровня автоматизации проектирования, технико-экономического планирования труда, управления и организации производства.

Но автоматизация процессов проектирования, технико-экономического планирования труда, управления и организации производства приводит к необходимости пересмотра многих традиционных понятий и подходов, например, с позиции теории систем и функционально-стоимостного анализа, так как вся комплексная производственная система, в совокупности с системами автоматизации, относится к сложным динамическим экономическим системам, в которых принятие производственно-технологических и управленческих решений в процессе производства осуществляется в условиях априорной неопределенности [1,2,3,9,11]. Это связанно со стохастической неопределенностью выходных параметров и недостаточной информацией о возмущающих факторах, влияющих на стабильность и точность функционирования комплексной производственной системы (КПС) сборочного производства авиастроительного предприятия.

Стохастическую неопределенность можно как-то уменьшить, например, разработкой априорных технико-экономических, планово-экономических и экономико-математических моделей со взаимоувязкой компонентов КПС с автоматизированными системами управления, представляющих собой зависимости между производственно-технологическими и управленческими параметрами. Поэтому с функционально-экономической точки зрения (основываясь на методологии функционально-стоимостного анализа) КПС, равно как и поддерживающие автоматизированные системы, должны реализовывать исходный производственный и технологический процессы в виде процедур взаимодействия материального, информационного, энергетического и финансового потоков.

Следовательно, при совершенствовании (модернизации) комплексной производственной системы (КПС) в совокупности с АСУП и АСУТП возникают проблемы, меньше связанные с рассмотрением свойств и законов функционирования элементов, а больше с выбором наилучшей (оптимальной) структуры (при минимальной стоимости), оптимальной организации взаимодействия элементов системы, определения оптимальных режимов функционирования по критерию функции и стоимости, учетом влияния внешней среды на основе априорного технико-экономического, планово-экономического и экономико-математического моделирования их внутреннего состава и связей.

В этой связи вырисовывается главный тезис — утверждение первостепенной важности проблемы совершенствования системы управления производственными и технологическими процессами (с позиции ФСА) в целостной концепции экономической системы современного типа - это все охватывающие основные функционально-стоимостные и временные аспекты организации, планирования, проектирования, производства, труда и управления на основе априорного технико-экономического, планово-экономического и экономико-математического моделирования и прогнозирования проектно-технологических, производственных и экономических процессов. На основании выше изложенного можно констатировать, что основной целью настоящей работы ставится: разработка моделей и методов снижения трудоемкости сборочных процессов авиационного производства на основе функционально-стоимостного анализа по критериям функции и стоимости с позиции функциональности.

Здесь функциональность выступает как технико-экономическая и экономико-математическая категория понятий, то есть объединяет несколько критериев: функцию как полезное действие, состояние или свойство; качество, надежность, эффективность, ремонтопригодность и долговечность. Для достижения поставленной перед исследователем цели в работе необходимо произвести технико-экономическую и экономико-математическую взаимоувязку всех компонентов КПС, выполнить структурный, системный, функциональный и стоимостной анализы, то есть выполнить декомпозицию комплексной производственной системы по функции, увязать их технико-экономическими и экономико-математическими моделями со стоимостными показателями, разработать оптимальные экономико-математические модели КПС со взаимоувязкой всех подсистем, выполнить обратную процедуру-/солшдаш/мю также в виде экономико-математических моделей на основе методологии функционально-стоимостного анализа.

Таким образом, основными задачами исследования являются:

1.Выполнить анализ существующих технико-экономических, планово-экономических и экономико-математических методов описания и моделирования промышленной системы на примере сборочного производства авиастроительного предприятия в совокупности с системами автоматизации (АСУП и АСУТП) по методологии функционально-стоимостного анализа и общего математического анализа разработок.

2.Теоретически исследовать структурно-функциональную схему, технико-экономический состав КПС (как логической составляющей большой экономической системы) и на основе методов технико-экономического и экономико-математического моделирования, выполнить структурирование системы со взаимоувязкой всех элементов в виде математических моделей с использованием критериев функциональности и стоимости по функции (как полезному действию свойству или состоянию) комплексной производственной системы авиастроительного предприятия, с экономической точки зрения.

3. Разработать методику технико-экономического и экономико-математического моделирования структуры и состава КПС со взаимоувязкой информационно-производственных потоков с функциональными, структурными и стоимостными показателями, производственно-технологическим обеспечением на основе структурирования общей экономико-математической модели КПС с использованием технико-экономических и экономико-математических методов анализа и методологии функционально-стоимостного анализа. 4. Разработать методы технико-экономического, функционального и экономико-математического моделирования КПС со взаимоувязкой модулей комплекса технических средств с информационным технико-экономическим и программным обеспечением, рабочими процедурами, производственными и технологическими процессами на основе теории массового обслуживания, теории информации, исследования операций, теории структур и функционально-стоимостного анализа по временным критериям как экономической категории, понятий и определений.

Научной новизной в настоящей работе обладают следующие результаты: Методика технико-экономического и экономико-математического моделирования технического состава комплексной производственной системы и системы управления производственными и технологическими процессами по критериям функции и стоимости с позиции функциональности, на основе структурирования экономико-математической модели КПС, с экономической точки зрения.

2.Функционалънотехнико—математический, технико-экономический и экономико-математический методы исследования и описания КПС в совокупности с АСУП и АСУТП как экономической системы, основанные на методологии функционально-стоимостного анализа (ФСА) - по функции и стоимости как экономическим критериям.

3.Технико-экономические и экономико-математические модели для взаимоувязки модулей комплекса технических средств с информационным обеспечением КПС, основанные на структурировании состава системы с использованием математического анализа структурных разработок и верификации по экономическим показателям функции и стоимости.

А.Методика процедуры адаптации методов экономико-математического моделирования и проведения расчетов экономической эффективности с использованием информации о конкретном штатном объекте производства, труда и управления, по критериям функции и стоимости.

Базисные элементы: технико-экономическая и экономико-математическая модель, функция и стоимость по критерию функциональности КПС, где функциональность - это комплексный показатель: качество, надежность, эффективность, ремонтопригодность и долговечность системы.

На защиту выносятся следующие разработки:

1.Методика технико-экономического и экономико-математического описания комплексной производственной системы с разработанными технико-экономической и экономико-математической моделями системы и увязкой элементов по критериям функции и стоимости с позиции функциональности.

2.Функционально-технико-математические (по функции как полезному действию или свойству системы), технико-экономические и экономико-математические методы описания и анализа структуры и состава КПС в комплексе с АСУП и АСУТП, основанные на методологии функционально-стоимостного и математического анализа разработок.

В первой главе выполняется системно-функциональный анализ существующих методов исследования и описания технико-экономических систем на примере комплексной производственной системы управления производственными и технологическими процессами (КПС), системы сетевого планирования и управления сборочными работами по производству фюзеляжа и др.

Во второй главе разрабатываются технико-экономические и экономико-математические методы исследования и описания комплексной производственной системы управления производственными и технологическими процессами на основе функционально-стоимостного анализа по критериям стоимости функции разработок, методов экономико-математического описания больших экономических (производственных) систем; выполняется структурирование экономико-математической модели информационного и технического состава КПС со взаимоувязкой функциональных и стоимостных показателей по критериям функции (как полезного действия, состояния или свойства объекта-системы) и стоимости', разрабатываются функционально-технико-математический, технико-экономический и экономико-математический методы моделирования КПС как логической составляющей большой экономической (производственной) системы сборочного производства авиастроительного предприятия.

В третьей главе на основании проведенных исследований технико-экономического и экономико-математического моделирования структуры и состава КПС во взаимоувязке с информационным обеспечением по функции и стоимости, разрабатываются технико-экономические и экономико-математические модели взаимоувязки комплекса технических средств по временным показателям программного и технико-экономического обеспечения, и др. элементов КПС на основе элементов теории массового обслуживания, теории информации, теории структур, функционально-стоимостного анализа и других экономико-математических методов. В разделе приводятся численные примеры по анализу параметров исходного процесса в узлах КПС методами решения системы дифференциальных уравнений в предельных случаях протекающих процессов в узлах с очередями в КПС, с экономической точки зрения.

В четвертой главе описывается технология адаптации методов и методики технико-экономического и экономико-математического описания структуры и состава на численном примере. Приводятся технико-экономические и экономико-математические расчеты на примере некоторых модулей КПС в условиях сборочного производства авиастроительного предприятия (на примере фюзеляжа самолета ТУ-204-100). Также, адаптируется и совершенствуется (с экономико-математической точки зрения) методика по производству расчетов экономической эффективности по результатам исследования и экспериментов, где в качестве реальной КПС в совокупности с системами автоматизации процессов, применяется русифицированная система иНЮЯАрЫсБ, используемая на многих авиастроительных предприятиях. По результатам исследований и проведенных экспериментов достигается снижение трудоемкости (в н/часах), показывается условный экономический эффект (в млн. руб.) и определяется коэффициент эффективности разработок, который значительно выше, чем на базовом (исследуемом) предприятии.

Все расчеты подтверждены актами о внедрении результатов исследования, экспериментов и разработок (акты вынесены в приложение настоящей работы). В завершении четвертой главы констатируется полезность выполненной работы.

В основных выводах и результатах к диссертации резюмируются научные и практические результаты, а также акцентируется новизна исследований и экспериментов.

В перечень литературы внесено 123 наименования первоисточников используемых при написании настоящей работы.

В приложение вынесены три акта о внедрении результатов исследования, экспериментов и разработок на двух действующих авиационных предприятиях и справка использования разработок в учебном процессе ИАТУ УлГТУ. и

По теме диссертации опубликованы: 17 научно-технических работ: статей -11; научно-технических докладов в сборниках - 5; учебное пособие с грифом УМОАРК-90 страниц - одно, то есть 5 печатных листов (в соавторстве).