Модернизация должна начинаться с инжиниринга

Гибкие производственные системы — это высокотехнологичные комплексы оборудования, работа которых полностью автоматизирована и управляется электронными системами

Любой серьезный проект модернизации должен содержать не только спецификацию технологического оборудования, но и проработанную модель организации труда, подготовки производства, систему регламентов и нормативов и т.д. То есть модернизация должна начинаться с профессионального инжиниринга, создания проекта организации эффективного производства, технологической схемы. Затем на очереди – разработка спецификации программно-технического комплекса, нормативной базы будущего предприятия.

Следующий шаг – спецификация состава технологического оборудования, а уж потом – проект здания. Ведь именно технологическая часть проектов и является основой эффективности промышленного предприятия, и основные инвестиции связаны именно с ней. Сегодня наши эксперты делятся своим мнением о том, по каким направлениям необходимо улучшать технологическую часть инвестпроектов и как обеспечить внедрение этих улучшений.

В ПЕРВУЮ ОЧЕРЕДЬ МОДЕЛИРУЕМ ТЕХНОЛОГИЮ

Борис Дегтярев, директор департамента технического регулирования и развития инжиниринга Национальной палаты инженеров:

– Цель любого инвестпроекта – извлечение прибыли. И в этом плане не имеет значения, кто выступает в роли инвестора – государство, холдинг или отдельная частная компания, и какие у него средства – собственные или заемные. Важно, чтобы эти инвестиции работали с наибольшей отдачей. А это – вопрос эффективности производства. Машиностроение – это дискретное производство. Наиболее сложный вид производства с очень высокой степенью вариативности технологических решений и организации производства. И обеспечить его эффективность сложнее, чем в других отраслях. Конечно, административный ресурс, которым обеспечены проекты в рамках государственных программ модернизации промышленности, создает более комфортные условия для подотовки и обеспечения проектов реконструкции, но в целом на эффективность машиностроительного производства повлиять не в состоянии. Здесь влияют другие факторы, о которых мы и поговорим.

Сравним для примера инвестиционные циклы объекта энергетики и машиностроительного завода. В первом случае необходимы предпроектные исследования, затем сам проект, разрешение на строительство, стройка, закупка оборудования и пусконаладочные работы. И уже на этапе ПНР энергоблок выходит на свою полную производственную мощность. В машиностроении же процессы конструкторской и технологической подготовки производства добавляются в цикл предпроектных исследований и заканчиваются после ПНР на оборудовании. Инвестиционный цикл машиностроительного завода длиннее инвестиционного цикла любого другого промышленного предприятия на процессы конструкторско-технологической подготовки производства на этапе предпроектных работ и на этапе после завершения ПНР. Для машиностроительного завода средней сложности рассчет технологии производства занимает 9 – 12 месяцев. В более сложных случаях, когда речь идет о производстве с огромной номенклатурой, нужно значительно больше времени. Запуск производства после ПНР – еще год-полтора, в зависимости от сложности оборудования и номенклатуры продукции. Итого получается, что инвестиционный цикл машиностроительного завода на 2,5 года длиннее, чем у любого другого промышленного или гражданского объекта, у которых он составляет в среднем три года. Это – сложность, с которой необходимо считаться.

Еще одна специфическая черта текущего момента в отечественной индустрии, коренным образом отличающая ее от зарубежной: если в развитых странах промышленность развивается эволюционным путем, то у нас, по всему получается, – революционным. С начала 1990-х годов она несколько лет почти не подавала признаков жизни, а ближе к «нулевым» годам и по сей день наши заводы начали массово переходить из третьего технологического уклада в пятый с замахом на шестой. В данном случае чаще всего единственным логичным пунктом условного «техзадания» может быть – «бульдозер». То есть внутри старой технологической цепочки замена устаревшего оборудования и установка нового уже не даст решения проблемы – нужно строить новый завод. И если предприятия в развитых странах развиваются, модернизируя поочередно участок за участком, эволюционно переходя из одного технологического уклада в другой, то большинство наших заводов надо проектировать целиком, делая расчет технологических решений на всю производственную программу. Например, если профиль производственного участка – механообработка, следует изначально понимать, какое оснащение потребуется литейному участку, либо в проекте реконструкции закладывать внешний источник точной заготовки. Поскольку если литье будет с большими припусками, то даже самые дорогие станки и инструмент будут производить стружку. И так, с пониманием известной истины, гласящей, что любая цепь не прочнее своего самого слабого звена, надо сегмент за сегментом просматривать весь производственный цикл.
Взаимосвязь смежных систем

Казалось бы, с позиции здравого смысла очевидно: если собираетесь потратить миллиарды рублей на инвестиционный проект, прежде смоделируйте ситуацию, расставьте приоритеты. Столь же понятно, что эффективность создаваемого машиностроительного завода будет обеспечивать не фундамент производственного корпуса, его плиты перекрытия или «инженерка», а оптимальная технология выпуска изделия, которое вы собираетесь продавать. Эффективность любого производства измеряется его финансовым результатом. Финансовый результат обеспечивается низкими инвестиционными и эксплуатационными затратами при максимальной отдаче производственных мощностей. Поэтому смоделировать в первую очередь нужно технологию – выполнить точный ее расчет, разработать управляющие программы, оснастку, инструмент, обучить людей, отладить ритмичную работу участков и смежных областей.

Однако действующая у нас система нормативной документации регулирует освоение средств, но нисколько не стимулирует создавать эффективные производства. Изначально проектируется только освоение бюджета. Расчетные технологии – это редкие исключения. Проблема еще и в том, что на этапе приемки спроектированной расчетной технологии невозможно обнаружить ее возможные изъяны, поскольку вариативность на многономенклатурном производстве близка к бесконечности. Кроме того, разработчики технологий могут привлекать узких соисполнителей. И какому-то конкретному подрядчику предъявить претензии бывает проблематично. Проверить, как технология работает, можно только на этапе внедрения. А на практике сейчас внедрением подтверждается только объем освоенного бюджета. И никто не проверяет соответствие полученного результата изначально заложенному в проекте – это и не предполагается.

Не учитывается инженерная часть работы над инвестиционными проектами и ныне используемыми методиками техаудита. Они до сих пор фактически предполагают, что можно ограничиться наблюдением за ходом инвестпроекта. Кстати, до сих пор у нас сохраняется путаница в трактовке термина «техаудит»: его применяют при упоминании как технического, так и технологического аудита, и при этом еще до конца не определились, как эти понятия между собой соотносятся. Минпромторг своих комментариев по этому поводу пока не дает, а крупные корпорации и холдинги – ОАК, КТРВ, ОСК, «Алмаз-Антей» и т.д. – составили для внутреннего пользования собственные методические рекомендации в этой сфере. В этой ситуации очевидно одно: термин «техаудит» сейчас не наполнен никаким инженерным, техническим содержанием, все действующие его методики описывают лишь оболочку. Наш департамент взял на себя задачу осуществить стандартизацию техаудита – разработать серию стандартов для этой сферы. Эту идею поддерживает Военно-промышленная комиссия при Правительстве РФ, актуальность этой работы подтверждают руководители крупнейших холдингов и инжиниринговых компаний. Стандарты будут описывать действия, которые инженеры должны выполнить, чтобы инвестор получил эффективное производство. В стандартах должны задаваться критерии, как пишется техническое задание, как подбираются подрядчики, как делается оценка текущего производства, как рассчитываются новые технологии, планировочные решения, причем в самых сложных случаях. На выходе инвестор получает такую расчетную технологию, которая бы обеспечивала эффективность проекта. И она должна подтверждаться последующим внедрением.

Наличие расчетной обоснованной технологии, разработанной на основе производственной программы, – одна из трех важнейших составляющих эффективности инвестпроектов. Под технологией в данном случае подразумеваются современное оборудование, оснастка, а также планировочные решения. Следует также учитывать, что технология не висит в воздухе, а встроена в производственную систему, обеспечивающую ее функционирование.

Один из важнейших ее элементов, также являющихся критичным для проектов реконструкции, – информационная система. Абсолютно все процессы на предприятии, в том числе производственные, сопровождаются движением информации – в виде приказов, распоряжений, договоров, хозяйственных планов, а также технологических карт, чертежей и т.д. Здесь принципиальна скорость ее движения. На предприятиях, до сих пор работающих по старинке, изменение конструкторской документации, согласование нового чертежа может занимать до двух-трех месяцев. В более продвинутых компаниях не жалеют сил и средств на внедрение современных информационных систем. При этом, правда, зачастую начинают с систем управления. Между тем достоверность информации, от которой напрямую зависит качество управленческих решений, в первую очередь обеспечивается – или же не обеспечивается – не в кабинетах заводских управленцев, а в цехах производства. Возьмем для примера завод в подмосковном Ступино, где выпускаются комплектующие для вертолетов. Там технологический цикл изготовления втулки несущего винта или автомата перекоса составляет пять месяцев. И если посреди цикла потребуется получить информацию о том, где находится деталь или сколько времени до конца ее выпуска, то при бумажном документообороте это будет невозможно. Таким образом, любая, даже самая совершенная технология, при бумажном документообороте в производстве – это все равно что двигатель БМВ, установленный на телегу, которую везет лошадь. И если сегодня уже получен опыт использования систем CAD, CAM, внедряются системы PDM в компаниях, где перешли на цифровое проектирование, то если речь идет о разработке технологий и управлении производством, его планировании и контроле за ним, здесь пока в плане автоматизации документооборота – часто выжженная пустыня. Понятно, что это негативно сказывается на эффективности капвложений: огромные затраты на закупку современного оборудования, постройку цехов не дают желаемого эффекта, пока качество управления производства на уровне информационных систем остается низким. Поэтому планирование производства, подготовка технологии, контроль производства (PDM, MES-системы) должны внедряться одновременно с запуском нового производства. Таким образом на выходе получаем сбалансированный объект бизнеса с отлаженными системами.

Также в числе ключевых факторов – логистическая система. Это не только не перекрещивающиеся товарные и людские потоки, но и расчетный состав логистического оборудования. Главный же вопрос логистической системы – обоснование внутренней и внешней кооперации. Обосновать ее даже у тех вертикально интегрированных структур, у которых входящие в них компании близки к завершению реконструкции по закупке оборудования, бывает очень сложно. В советское время машиностроительные заводы строились по принципу полного цикла производства – от литейки до упаковки. И сейчас многие компании, в том числе входящие в холдинги, пытаются придерживаться этой формы, чтобы ни от кого не зависеть ни финансово, ни организационно. Отчасти это объяснимо, и в то же время далеко не всегда оправданно. Кооперация, конечно, присутствует, пул контрагентов сформирован чаще всего многие годы назад. Например, в холдингах нет нужды всем входящим в него компаниям иметь собственные литейные участки, все пользуются одним – где закуплено современное оборудование. Но здесь работает скорее не расчет руководителей компаний, а административный ресурс головной фирмы, на уровне которой принимается решение обязать всех покупать литье именно у того завода, где есть этот литейный участок. Но и руководство холдингов можно понять: при бумажном документообороте, имея 40-тысячную номенклатуру на каждом предприятии, крайне тяжело сделать цифровую модель всех производимых изделий, чтобы вычленить, что выгоднее производить самим, что – передать на кооперацию или закупать. Сейчас уже известны удачные примеры внутренней кооперации, в их числе – внутрихолдинговые центры компетенций, созданные ОДК. Или взять, к примеру, ОСК – там вполне понятна технологическая специализация производства валов. Токарные станки нужной длины, обеспечивающие необходимую точность обработки этих валов, – очень дорогие. И они загружены на 5 процентов. Что делать в этой ситуации? Концентрировать их на одном предприятии холдинга в порядке кооперации.

Главная задача инвестора...

Однако надо понимать, что та же ОДК – это всего пять основных заводов, где сконцентрировано производство. А если взять ОАК, или радиоэлектронные холдинги – «Вегу», КРЭТ и другие – там на данном этапе обосновать внутреннюю и внешнюю кооперацию – задача почти из области фантастики.

Итак, мы выделили три основных компонента эффективности машиностроительного завода: технология, информационная система и логистическая система. В целом, вместе эти системы и обеспечивают гибкость, а значит, и конкурентоспособность современного производства. Основное отличие производства ХХI века от века ХХ – снижение серии и нарастание количества изменений (модификаций) и скорости изменений. Это процесс объективный. Эффективным может быть только гибкое многономенклатурное производство.

Чем можно измерить эффективность в машиностроительном заводе, чем выразить ее в конкретных процессах, действиях? Мы пришли к выводу, что, если говорить о производственных критериях, ее можно определить на этапе проектирования и проконтролировать тактом выпуска изделия, скоростью переналадки с детали на деталь, с узла на узел, с изделия на изделие, способностью управлять запасами и объемами незавершенного производства. Однако до сих пор производственные критерии в оценках эффективности проектов реконструкции не используются.

Каким же образом можно мотивировать все стороны, участвующие в реализации инвестиционных проектов, на повышение их эффективности? Сейчас лидеры отечественного инжиниринга часто и совершенно справедливо указывают на целесообразность активного использования в машиностроении механизма ЕРС(М)-контрактов, то есть контрактов полного цикла с ответственностью генподрядчика за конечный результат. Собственно, ничего принципиально нового в этом подходе нет, механизм генподряда у нас применяется с советских времен. Но за что сейчас отвечает генподрядчик? За соблюдение СНиПов и соблюдение установленных сроков освоения бюджета. А ключевой аспект – эффективность – никто не контролирует. Идея же состоит в том, чтобы внедрить схемы ЕРСМ-контрактов для машиностроительных предприятий, предусматривающие задействование интеграторов инвестпроекта, которые бы занимались внедрением разработанной ими технологии и отвечали за конечный результат. Пока эта идея висит в воздухе. Проблема в том, что в России ЕРС(М)-контракты даже на более простых инвестпроектах (гражданское строительство, энергетика и т.д.) буксуют по разным объективным и субъективным причинам. К примеру, заказчик не в состоянии написать грамотное техзадание, или же он его не вовремя согласовывает, устанавливает нереальные сроки, сам не соблюдает условия договора и т.д. Также нельзя не принимать во внимание традиционное российское отсутствие пиетета к соблюдению технологий, вследствие чего, например, закупка не того оборудования, что указано в техзадании, – дело обычное. И тем не менее необходимо изменить подходы к разработке технологий в рамках инвестпроектов, на основании чего и делается техзадание, и навести порядок на этапе внедрения и итоговой приемки работ. Затем уже можно будет облачить это в форму ЕРС(М)-контрактов, где каждый элемент будет работать в четко заданных ему рамках.

В апреле Национальная палата инженеров провела круглый стол в Госдуме на тему «Послание инженерного сообщества Агентству по технологическому развитию». НПИ внесла целый ряд предложений по содержанию этого послания. Мы исходим из того, что технологическое развитие – это сфера деятельности инженеров. Это инжиниринг, который включает в себя интеграцию отечественных и зарубежных ноу-хау, разработку, адаптацию и практическую реализацию научных разработок и новых технологий, создание базы для развития современных конкурентоспособных производств с использованием творческого потенциала ученых, инженеров и конструкторов. И, чтобы развивать технологию, нужно как минимум иметь инженеров. А инженер – это не просто выпускник технического вуза, а самостоятельная величина, которая отвечает за результаты своего труда. Поэтому нужен ФЗ об инженерной и инжиниринговой деятельности – с определением критериев инженера и поддержанием его статуса. Профессиональное сообщество видит в Агентстве технологического развития российский центр развития инженеров, малого и среднего предпринимательства в инжиниринговой сфере. «Тем самым, – говорится в обращении, – будут созданы условия для продвижения наиболее перспективных и талантливых инженеров, включая систему поощрения стажировки в зарубежных компаниях для получения опыта, систему обеспечения конкурентоспособной работы российских инженеров на зарубежных рынках. Важнейшим элементом реализации задач технологического развития является немедленный возврат в законодательство и общепринятую терминологию понятия «технологическое проектирование» – основы создания новых предприятий промышленности и транспортной инфраструктуры».

Кроме этого, участники круглого стола предложили выделить ряд наиболее перспективных проектов создания новых изделий и направлений, которые в конкретных областях обеспечат лидерство России на несколько десятилетий. В том числе: искусственный интеллект, ускоренное развитие направлений адаптивных машин, комплексов, адаптивных компонентов, адаптивных систем управления; создание изделий и машин с применением перспективных материалов и технологий: «керамический» авиационный двигатель, опережающее развитие производства материалов для аддитивных технологий (3D печать). Национальная палата инженеров выступает с инициативой содействия Агентству технологического развития в решении поставленных задач и в реализации высказанных на круглом столе предложений.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОЕКТА КУЕТСЯ В ЦЕХАХ ПОДГОТОВКИ

Михаил Туркин, начальник отдела развития производственных технологий ПАО «ОАК»:

Эффективность производства авиационной техники во многом определяется качеством его технологической подготовки (ТПП). Проектирование и внедрение технологических процессов, конструирование, изготовление и отладка технологической оснастки, технологическое планирование составляют главное содержание ТПП. При этом изготовление оснастки составляет от 60% до 85% общей стоимости, затрат времени и труда в цикле работ по подготовке производства.

Исторически сложилось, что для обеспечения точности взаимной увязки изготавливаемых деталей и узлов и их взаимозаменяемости отечественные авиастроители используют плазово-шаблонный метод (ПШМ) построения технологических процессов основного и вспомогательного производства. ПШМ имеет серьезные недостатки, обусловленные самой его сущностью: длительный цикл и значительная трудоемкость технологической подготовки производства из-за последовательного, связанного переноса формы и размеров с первоисточников; необходимость изготовления большой номенклатуры жестких носителей форм и размеров для обеспечения геометрической увязки; невозможность перехода на автоматизированные технологические процессы изготовления взаимоувязанных деталей и оснастки. В свою очередь, применение цифровых технологий в подготовке производства позволяет перейти к бесплазовому методу, дающему возможность существенно сократить длительность этапа ТПП, а также исключить потребность в высококвалифицированных плазовиках.

При этом переход основного и вспомогательного производства на цифровые технологии дополнительно вызывает необходимость актуализации существующей нормативно-методической базы, а также перехода на использование технологического оборудования с ЧПУ в цехах подготовки производства.

Типовой состав технологического оборудования в цехах подготовки производства, приведенный в таблице, показывает, что доля оборудования с ЧПУ в цехах подготовки производства составляет в среднем 5 – 8% от общего числа станков и не более 20% – от станков конкретного типа.
Типовой состав технологического оборудования

Данное соотношение показывает, что переход на цифровую подготовку производства потребует значительных инвестиций в техническое перевооружение цехов подготовки производства. Необходимо отметить, что инвестиции в развитие цехов подготовки производства в большинстве проектов ФЦП ОПК не предусматриваются, а финансирование инженерного труда (проектирование оснастки, разработка технологических процессов и управляющих программ) отсутствует полностью и его источниками могут быть только собственные средства предприятия.

В то же время практика западных компаний указывает на возможность почти двукратного снижения трудоемкости производства за счет интенсификации конструкторско-технологической подготовки, достигаемой, в свою очередь, благодаря расширенной кооперации в проектировании и изготовлении оснастки, основанном на принципах «цифровой» подготовки производства, а также более глубокой технологической проработке конструкции на ранних стадиях реализации проектов. На диаграмме приведены данные, иллюстрирующие этот потенциал.

Диаграмма отражает тот факт, что запуск серийного производства у западных компаний осуществляется после полномасштабной технологической подготовки производства. В отечественной же практике производство обычно запускается параллельно с наращиванием оснащения и разработкой техпроцессов.

К слову, фактор оснащенности в наибольшей степени влияет на снижение трудоемкости на этапе освоения серийного производства. При этом, в соответствии с данными, в течение пяти лет от начала оснащения до текущей ситуации по программе Ил-76МД-90А изготовлено оснастки в 2-3 раза меньше, чем за аналогичный период было изготовлено по программам Ту-204 и Ан-124, что во многом объясняет низкие темпы производства и завышенную трудоемкость.

Из всего вышесказанного следует вывод о том, что создание механизмов финансирования ТПП в рамках ФЦП ОПК на ранних стадиях реализации проектов позволит увеличить темпы наращивания оснащения, разработки технологических процессов и управляющих программ, что в свою очередь обеспечит снижение себестоимости в серийном производстве.

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *