Алгоритмы нормативного проектирования

Нормативное прогнозирование развития производства

Организационно-экономическая система разработки конкурентной техники

Многозадачная система технико-экономических расчетов разноресурсных объектов

Организационная структура (рисунок 3.1) предусматривает решение следующих технико-экономических задач прикладных исследований:

- оценить уровень эффективности существующей техники для выбора наилучшего образца;

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ

+ + + + = = + + + +

p>1λ< 1ρ < 1ω < 1pt >1μ<1 k_и>1 k_у.т > 1 р_*k>1 u_т>1 u_ус<1

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОИЗВОДСТВУ И К ПРОДУКЦИИ

У =x / (u_тλд_т/k_у.т + u_мρд_м + u_эωд_э + u_оμд_о) = У_норм.

Рисунок 3.1 - Взаимосвязь социально-экономических и проектно-конструкторских задач и параметров

- провести анализ конкурентных преимуществ выбранного образца и его аналогов предпрогнозного периода;

- выполнить прогнозирование развития аналогичной техники по отечественным и зарубежным публикациям;

- выбрать в качестве главной нормы наибольшее значение уровня потенциальной конкурентности;

- приступить к проектированию, начиная с выбора параметров в ТЗ.

Основные характеристики производства определяются на основе полученного значения уровня У_i i-го обобщающего показателя (У_тэ, У_э, У_кс).

Валовая прибыль в новом варианте производства, руб./год:

П = g^.з_н = g^.з_н^.Р_эн^.n_м = (У(1+ g_н) – 1)з_н^.Р_эн^.n_м, (3.8)

где:

з_н – годовые приведенные затраты (з_н = И + Е_н^.К), руб./год;

И – издержки производства, руб./год;

К – единовременные инвестиции, руб.;

Е_н – нормативный коэффициент эффективности инвестиций (норма дисконта, норма доходности), 1/год;

π_э – вероятность достижения эффекта на разных стадиях разработки (по справочникам).

коэффициент эффективности производства

e = У – 1 = Е^.К/И = Е^.д_о (3.9)

многократно меньше коэффициента эффективности капитальных вложений Е.

рентабельность (g) новой техники (рентабельность производства продукции с применением оцениваемой новой техники в сфере ее эксплуатации):

g = У(1 + g_н) –1, (3.10)

где:

g_н – норматив (среднеотраслевое значение) рентабельности;

g – расчетная рентабельность продукции (работы);

з_н – удельные затраты на производство продукции, руб./ед. прод.;

Р_эн – годовая производительность нового образца, ед. прод./год.;

n_м – число однотипных машин или комплексов в новом варианте.

Уровень капиталоотдачи в первый год эксплуатации новой техники

У_ко = pt/u_om. (3.11)

Ориентирами нормативов использования ресурсов служат прогнозные числа развития технологии на пятилетие, пересчитанные на срок создания техники, на степень обновления отраслевого парка машин, на долю проката черных металлов в массе машины. Прогнозные числа по нормативам ресурсов это — индексы уровней удельных затрат орудий труда (μ=м_н/м_б), живого труда (λ=т_н/т_б), топлива и энергии (ω=э_н/э_б) и материалов (ρ=м_пн/м_пб).

Прогнозными цифрами пятилетнего прогноза являются индексы средней зарплаты работников и цен ресурсов производства. Эти цифры входят в формулы разновидностей ТФ, по которым определяется контрольный (У_к) и проектный (У_п) уровни.

СТЭР не противоречит стоимостным методам, а дополняет их применительно к расширенной области расчетов.

Для оценки многопродуктового производства на уровнях предприятия, отрасли и народного хозяйства могут использоваться оба индексных метода: стоимостной (сложный) и параметрический (простой).

Для однозначной оценки уровня эффективности развития производства могут использоваться стоимостные методы абсолютных годовых затрат:

У = P_н(C_фб+C_мэб+C_тб)/P_б(C_фн+C_мэн+C_тн), (3.12)

где:

P_н, P_б — годовые объемы производства продукции в новом (оцениваемом) и базовом вариантах; C_фi,C_мэi,C_тi — среднегодовая стоимость соответственно основных фондов (с учетом амортизации), материально-энергетических ресурсов и труда промышленно-производственного персонала в i‑м варианте производства; удельных затрат по формуле верхней строки таблицы 1 в приложении Б и себестоимости производства годового объема продукции:

_{n n}

У = ΣР_iнс_iб/ΣР_iнс_iн, (3.13)

^{i=1 i=1}

где:

с_iб, с_iн — себестоимость продукции каждого i‑го вида в базовом и новом вариантах производства, руб./ед. прод.;

параметрический метод (см. формулы ТФ в таблице1).

Для экспресс-метода оперативной оценки конкурентности техники используются ТФ с единичными значениями индексов точности работы k_т, надежности p, цен ресурсов u_i, полагая, что конкурирующая техника будет производиться (по лицензии) и эксплуатироваться в отечественных условиях:

У = p/(mд_о + lд_т + wд_э + rд_м/t) (3.14)

Метод может использоваться для выбора аналога в качестве базы при разработке конкурентного образца и реже для замены устаревшей техники на предприятии.

Технико-экономическая оценка реактивных транспортных средств отражает их особенности и точность доставки груза. Метод обеспечивает корректность расчета по сравнению с оценкой технической эффективности, проводимой в СССР и в США. ТФ эффективности полета РН с учетом реляторов скоростей (v) и точности (k_т) доставки полезного груза (m_г)

У = m_гvpk_т²/(m_кu_к д_о/n + lu_тд_т/k_у.т + wu_эд_э), (3.15)

где:

m_к – масса конструкции ракеты; n – индекс числа рейсов новой ракеты.

К обобщающим показателям относятся уровень развития У, коэффициент эффективности e проектного решения детали, эффект Э замены материала, коэффициент эффективности капитальных вложений (инвестиций) E.

Технико-экономическое исследование инноваций основано на систематизации и формализации последовательного применения методов: параметрического (ПА), динамического анализа ресурсоотдачи (ДАР) и функционально-стоимостного (ФСА). Переход от одного к следующему методу происходит, если уровень развития меньше необходимого у < у_н или у < 1. Это позволяет избежать ряда лишних процедур анализа. Общий порядок предусматривает выполнение следующих этапов:

- оценка уровня эффективности У_о объекта по формуле ТФ для принятия решения о целесообразности анализа;

- сопоставление полученного (У_о) и заданного (У_н) уровней; если У_о < У_н, необходим параметрический анализ ресурсоотдачи;

- оценка уровня ресурсоотдачи у_i каждого ресурса для выявления ресурса с меньшей эффективностью его использования;

- анализ повышенной ресурсоемкости и несоответствия значений параметров объекта характеристикам конкурирующих аналогов;

- выявление противоречия между необходимостью возможностью создания конкурентного изделия;

- поиск источника противоречия и мер его устранения;

- постановка и решение параметрической задачи оптимизации;

- нормативное прогнозирование значений параметров создаваемого объекта и нормирования его У, разработка конструкторских и технологических решений, обеспечивающих достижение нормированного уровня развития.

При анализе оценивают рост ресурсоотдачи по таблице 2 и уровней сравнительной экономичности частей. Если ресурсоотдача i-го ресурса не отвечает требованию (у ³ 1), необходима доработка соответствующей части проекта.

Для выявления необходимости оптимизации проектного решения применяется метод динамического анализа (ДАР) ресурсоотдачи. ДАР проводится для той же части проекта с у_i < 1.

ДАР предусматривает проверку соответствия уровней ресурсоотдачи динамическому нормативу Сыроежина, дополненному уровнем энергоотдачи у_э:

у_т > у_м > у_э > у_ф > 1 (3.16)

Это неравенство показывает закономерность изменения эффективности потребления разнородных ресурсов в процессе технологического развития. Например, с ростом производительности машин рост производительности труда опережает рост материалоотдачи, который опережает рост энергоотдачи (кпд привода); рост фондоотдачи новой машины должен повышаться относительно старой. Такая технологическая закономерность вполне объяснима. Производительность труда зависит от производительности машин. Материалоотдача зависит от физико-химических свойств материала и технологии обработки; кпд новых аналогов традиционных, особенно электрических двигателей повышается в меньшей степени. Рост фондоотдачи имеет решающее значение в обеспечении эффективности и конкурентности создаваемой техники для автоматизации и компьютеризации производства.

Дальнейшему ФСА подвергается только та часть проекта, которая относится к элементу машины, неэффективно реализующему функцию преобразования определенного ресурса. При этом трудоемкость и стоимость ФСА могут значительно сократиться.

Основана на методологии нормативного проектирования.

Организационные принципы методологии проектирования

Методология основана на стратегии развития производства и обеспечения конкурентности продукции. Стратегия предусматривает исследовательское долгосрочное прогнозирование новых потребностей человека и технологий и нормативное прогнозирование технологического и социально-экономического развития производства от поисковых, маркетинговых, прикладных, патентных исследований до ОКР и постановки продукции на производство. Нормативное проектирование включает нормативное прогнозирование, нормирование уровня конкурентности продукции, конкурентный метод ценообразования, расчеты технико-экономических и технических параметров инноваций, автоматизацию проектирования и организацию выполнения НИОКР и технологической подготовки производства.

Нормативное проектирование отличается тем, что с целью создания конкурентной техники расчет индексов ресурсоемкости ее производства и эксплуатации, относительных и абсолютных значений общих и частных технических параметров проводится дедуктивным методом, последовательно исходя из численно заданного уровня конкурентности, определенного по мировым тенденциям ресурсопотребления и принятого в качестве норматива.

Для разработки объектов заданного уровня конкурентности проводится нормативное прогнозирование развития как отечественного, так и возможных аналогов иностранных фирм. Периоды прогнозирования и уровни развития инноваций представлены на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 - Периоды прогнозирования и уровни развития инноваций

Нормативное прогнозирование проводится на основе базового состояния производства и заданного уровня его интенсивности.

При разработке и экспертизе документации в качестве базового варианта принимается прогнозный образец, показатели которого определяются на первые годы его применения (рисунок 4.2).

Результаты прогнозирования ресурсопотребления представляются числами, которые названы контрольными (КЧ) отечественного прогноза развития производства в сфере эксплуатации разрабатываемой техники и прогнозными числами (ПЧ) зарубежных прогнозов. КЧ отражают заказ (технико-экономические требования) потребителя. Они служат заказчику для контроля, а разработчику ориентиром. ПЧ отражают внешние (мировые) тенденции ресурсопотребления аналогичной технологией.

На основе полученного значения У_тэ определяются остальные параметры производства указанным выше дедуктивным методом.

Рисунок 4.2 - графо-аналитический метод нормативного прогнозирования на основе базового состояния производства. Динамика ресурсоемкости

Методы нормирования конкурентности инноваций:

Методы расчетной и графической экстраполяции динамики ресурсоемкости и уровня У с использованием (и без) компьютерных программ и метод задания норматива уровня У на основе шкалы перспективности разработок В.Г. Гмошинского, не утратившей актуальности сегодня (таблица 4).

Для будущих образцов У > 1, так как конкурирующие аналоги тоже развиваются. Степень увеличения У зависит от цели разработки и сложности объекта. Так для модернизации объекта уровень прогрессивности должен быть ³ 1,2, для создания образца средней сложности У ³ 1,4, для сложных машин и автоматов У³1,6. Для электронной техники сроки разработки для достижения У>1,6 значительно меньше. Если указанные значения уровней не соблюдаются, приступают к анализу.

При экстраполировании показатель У нормируют путем сведения средних значений (нормативов) составляющих его частных показателей ресурсоемкости. Но для этого вначале выявляются конкурентные преимущества аналогов при сопоставлении показателей их полезности, ресурсоемкости, вероятных цен.

Нормативное проектирование является основной частью программно-целевого управления созданием прогрессивной техники. Содержание проектирования заключается в процессах использования нормативно-технической документации, технико-экономических, эргономических, экологических и других нормативов, которыми могут являться средние значения соответствующих показателей:

- в технико-экономических расчетах параметров объекта разработки;

- в физико-технических расчетах изделий и технологических процессов;

- в разработке конструкторской и технологической документации;

- в проверке заданных показателей по результатам испытаний.

Программой проектирования служит последовательность процессов разработки, определенная дедуктивным методом расчленения инженерной задачи, в том числе:

- анализ технико-экономических показателей (ТЭП) ресурсоемкости;

- оценка ТЭУ существующих образцов и выбор базы прогнозирования;

- прогнозирование значений показателей качества, ТЭУ, эффективности (е, Э) и нормирование значений ТЭП;

- расчеты общих и частных параметров составных частей, на основе нормированных значений ТЭП;

- выбор комплектующих изделий, материалов, методов и режимов обработки при конструировании на основе параметров по формулам ТФ;

- разработка КД; ТПП, освоение производства;

- технико-экономическая оценка изделия по результатам приемочных испытаний для подтверждения заданных параметров эффективности.

Развитие конкурентного метода ценообразования

Параметрический метод расчета цены новой машины, основанный на ТФ и на заданном уровне ее К (У_з), отражает динамику цен ресурсов, используемых при изготовлении машины. Метод от предложенного Р.М. Петуховым отличается только тем, что величина У_з определяется методами прогнозирования: экстраполированием или результатом анализа патентной информации.

расчетная цена предложения или контрактная цена (Ц_к) на основе нормируемого уровня конкурентности (У_н)

Ц_к = [(pπkk_тэ/У_н) – u_тlд_т/k_у.т – u_эwд_э]Ц_б t/д_о, (4.1)

где:

Ц_б — цена базового отечественного или зарубежного образца (известна).

Скользящая цена на основе индексов цен ресурсов

Ц_с = Ц_к^. (д_о + u_тд_т + u_эд_э+ u_мд_м), (4.18)

где:

д_о, д_т, д_э, д_м – доли затрат на ресурсы производства изделия машиностроения при заключении договора (д_ом+д_тм+д_эм+д_мм=1); u_тн, u_эн, u_мн – индексы новых текущих цен трудовых, энергетических и материальных ресурсов на момент поставки.

В алгоритмы и в диалоговую программу выбора основных параметров оборудования введены межотраслевые унифицированные технические и экономические показатели изделий и отраслевые нормативно-справочные показатели 14 наименований.

Программа «ВЫБОР» содержит два блока.

Блок «Оценка» для выбора лучшего аналога. Аналог имеет двойное назначение:

- замена устаревшего образца на предприятии;

- база для прогнозирования параметров разрабатываемого образца.

Блок «Прогноз» выполняет два вида прогнозов:

- прогнозирование отечественной необходимости экономии ресурсов (расчет контрольных цифр и ТЭУ будущего изделия);

- определение мировой научно-технической возможности создания прогрессивного образца в виде прогнозных цифр и ТЭУ "мирового" образца за период разработки и постановки на производство.

Из полученных значений контрольного и прогнозного УК выбирают наибольшее для автоматического расчета:

- индексов ТЭП ресурсоемкости нового образца в сопоставлении с существующими аналогами;

- ТЭП ресурсоемкости;

- абсолютных значений параметров нового образца (P, M, W, L, Ц, Э, е, E, κ) при данном сроке T, где к – уровень капиталоотдачи создаваемого оборудования, всегда больший единицы.