Стратегии развития научно-производственных предприятий аэрокосмического комплекса. Инновационный путь

Баранов Вячеслав Викторович

6.2. Экономико-математическое моделирование процессов увеличения потенциала научно-производственного предприятия на основе обновления производства

Обновление производства предполагает использование научно-производственным предприятием совокупности технологических инноваций. В этом случае происходит модернизация основных производственных фондов предприятия, изменение выпускаемой продукции в пределах сложившейся специализации производства.

При постановке задачи обновления производства предполагается, что в процессе маркетинговых исследований отобрана номенклатура продукции, которая может быть востребована на рынке. Реализация на рынке этой продукции должна приносить предприятию максимальную прибыль. Первой группой переменных в модели является номенклатура продукции и объемы выпуска по каждой позиции номенклатуры. Для каждой позиции номенклатуры рассчитывается возможная цена реализации продукции

на момент начала выпуска, а также составляется прогноз реализации от объема выпуска продукции. Модель позволяет сформировать оптимальную программу производства продукции по сформулированным критериям и не предполагает, что в окончательный план производства войдут изделия всех наименований.

Оптимальная программа производства может не соответствовать существующей структуре технологического оборудования НПП. Тогда возникает необходимость проектирования новых организационно-производственных структур с учетом возможности приобретения нового оборудования и ликвидации старого. Использование в созданных структурах технологических инноваций приводит к появлению организационно-управленческих инноваций, предполагающих применение новых методов организации производства и труда.

При обновлении производства у предприятия могут появиться избыточные площади, которые можно продать или сдать в аренду. Полученные при этом доходы станут источником финансирования процессов обновления производства. Недостающие площади предприятие может построить, купить или арендовать. Два первых способа требуют дополнительных инвестиций, которые учитываются как капитальные вложения. Арендная плата включается в себестоимость продукции предприятия.

Современные тенденции развития высокотехнологичных производств связаны с повышением уровня автоматизации производственных систем. Поэтому в модели учитывается возможность различного уровня автоматизации как укрупненных групп технологического оборудования, так и различных элементов группы. При моделировании процессов обновления производства необходима зависимость производительности каждой группы оборудования при заданном уровне автоматизации по отношению к различным предметам труда. Это важно, поскольку повышение уровня автоматизации может быть эффективно только для некоторых предметов труда, а для остальных спровоцирует резкий рост затрат на их производство.

Высокотехнологичное производство также характеризуется высоким уровнем применяемости элементов в различных моделях выпускаемой продукции. Выбор номенклатуры продукции с высокой степенью применяемости элементов повышает специализацию организационно-производственных структур НПП. Это дает возможность автоматизировать производственный процесс, снизить капитальные и текущие затраты. Поэтому на модельном уровне номенклатуру производимой продукции следует представлять не только изделиями в целом, но и составляющими их элементами – заготовками, деталями и сборочными единицами.

Сходство технологических процессов обработки однотипных элементов продукции легко представить общепринятыми методами конструкторско-технологического группирования. Таким образом, на модельном уровне любой тип продукции предприятия можно представить в виде совокупности групповых представителей его элементов и сформулировать баланс производственной мощности предприятия в терминах трудоемкости изготовления этих представителей.

В экономико-математической модели обновления производства учтена возможность существования различного уровня автоматизации внутри одной и той же группы оборудования. Это позволяет изготавливать продукцию с помощью различных вариантов технологических процессов. Различия возможны не только в уровне автоматизации выполнения некоторых операций, но и в составе, а также в последовательности выполнения операций. При разработке модели сделано предположение, что все элементы одной и той же группы продукции обрабатываются по одной и той же технологии, которая является наиболее эффективной из всех допустимых.

Последней группой переменных экономико-математической модели являются суммарные инвестиции в оборудование и производственные площади, а также количество технологического оборудования и размер дополнительных или избыточных производственных площадей. Модель базируется на предположении, что величина дополнительных капитальных вложений ограничена и зависит от внешних факторов по отношению к модели.

Критерием оптимальности модели является максимум чистого дисконтированного дохода. При его расчете инвестиционные затраты рассматриваются как капитальные вложения в создание технологических инноваций, производственных площадей и организационно-производственных структур за вычетом стоимости оборудования и производственной площади, подлежащих ликвидации.

Затраты предприятия по созданию технологической инновации включают в себя расходы на выполнение научно-исследовательских работ, создание конструкторско-технологической документации и правовую охрану созданной интеллектуальной собственности. Капитальные вложения в создание организационно-производственных структур включают затраты на производственные и служебно-бытовые площади, оборудование, технологическую оснастку и специальные приспособления, а также учитывают оборотные средства в незавершенном производстве.

Ограничения в экономико-математической модели обновления производства распространяются на объем реализации продукции, фонды времени используемого оборудования, объем инвестиций. Кроме того, экономико-математическая модель содержит ограничение на допустимое использование производственной площади.

Вид изделий, потенциально допустимых к выпуску, в модели обозначен индексом i, а объем выпуска i– го изделия в году t– индексом х_it (i =

; t =

). Прямые материальные затраты на выпуск единицы i– го изделия для каждого t– го года составляют величину m_i. Состав i– го изделия в модели представлен совокупностью деталей различных групп. Группа элементов обозначена индексом g (g =

), а коэффициент применяемости элементов группы g в i– м изделии – символом

. Причем величина P_gi не меняется в течение периода T.

Для формализации зависимости цены реализации i– го изделия от объема его выпуска введено понятие интервала объема выпуска. Предполагается, что при изменении объема выпуска внутри этого интервала рыночная цена изделия не изменяется. Нижняя и верхняя границы интервала объема выпуска x_it обозначены b^H_it и B^B_it

Каждому интервалу объема выпуска x_it соответствует цена реализации C_i. В модели используется булева переменная V_it, принимающая значение:

т. е. переменная V_it равна 1, если объем выпуска i– го изделия попадает в соответствующий интервал i_n, и равна 0 – в противном случае.

Индекс j обозначает номер группы технологического оборудования (j =

). Элементом j– й группы может быть рабочее место или производственный модуль, в том числе полностью или частично автоматизированный производственный комплекс, сборочный стенд или сборочная линия, выполняющая операции определенного типа. Индекс j_r в экономико-математической модели означает r– й уровень автоматизации элемента j– й группы технологического оборудования, а R_j – количество допустимых уровней автоматизации в j– й группе.