Грабченко А.И. и др. Интегрированные генеративные технологии

Подождите немного. Документ загружается.

Для «Lean Production» можно сформулировать ряд основных

принципов.

• На каждого сотрудника возлагается максимальное количество

задач и ответственность за их выполнение.

• Недостатки и проблемы в производстве устраняются тотчас же.

• Обширная информационная система, которой может

воспользоваться каждый сотрудник, обеспечивает высокую гибкость и

быструю реакцию на нарушения или изменения производственного

процесса.

• Рабочие группы обладают высоким уровнем независимости.

• Производственный климат подчинен единой стратегии

предприятия и определяет взаимную ответственность за качество работы.

Анализ этих принципов показывает, что интеграция производства и

устранение непроизводственных потерь стоят на первом месте. Здесь

системная технология уже сместила классическое разделение труда.

Системы автоматического регулирования и высокая надежность

способствуют значительному повышению производительности. Эти

положения являются предпосылками для высокой эффективности

автоматизированного производства.

Совокупность принципов «Lean Production» позволяет производить

постоянное улучшение процесса производства в виде непрерывного

(монотонного) или ускоренного (скачкообразного) снижения расходов

путем сокращения расточительных (непроизводительных) затрат.

Все, что непосредственно не способствует изготовлению продукции,

считается расточительными (непроизводственными) расходами и

устраняется, за исключением самой необходимой деятельности косвенных

сотрудников. В качестве критериев оценки используются длительность

производительного цикла, сроки и затраты на изготовление, объем фондов

и качество продукции.

Концепция развития производства на рубеже тысячелетий

базируется на сочетании достоинств концепции «тощего производства» и

концепции СІМ первого поколения, поскольку обе преследуют одни и те

же цели, следуют одним и тем же принципам. Интеграция принципов этих

концепций может привести к другим концепциям, способным обеспечить

повышение эффективности производства на путях его приращения и

децентрализации, учета ведущей роли человеческого фактора, который не

может быть заменен никаким уровнем развития ЭВМ.

Эта концепция, конечно же, связана с надежностью

технологических процессов, технологическими процессами на пределах

возможного, управлением комплексного протекания процесса способными

к обучению эволюционными системами производства, использованием

новых архитектур вычислительных средств. Системы пользования

должны следовать децентрализованной структуре организации

производства. Введение нейронных сетей и эволюционных алгоритмов

позволяют наилучшим способом управлять процессами.

Современное промышленное производство характеризуется тем,

что большинство технологических процессов реализуется в области,

граничащей с предельными возможностями.

Высокая производительность и качество, интенсивное использование

оборудования – это те характеристики, которые принципиально

исключают друг друга. Чем шире мы раздвигаем границы

производительности и качества в технологическом процессе, тем

ненадежнее он становится. С другой стороны, процессы в области высоких

скоростей удается эксплуатировать и одновременно добиваться высокой

экономии времени обработки и затрат. Классическое противоречие может

быть решено путем управления технологическим процессом,

технологической системой.

Промышленное производство, динамично изменяющееся, требует

столь же динамичного изменения организационных структур.

Мировая практика постиндустриального развития подтверждает,

что и преодоление трудных социальных проблем лежит, прежде всего, в

сфере интенсивного развития национального производства, его

обрабатывающих отраслей и именно на такой основе создания должного

количества рабочих мест, которые обеспечивают высокий прожиточный

минимум абсолютному большинству населения страны. В индустриально

развитых странах это не только экономическая, но и социальная задача,

объединяющая действия как государства, так и бизнеса, и только

благодаря их совместным усилиям преодолевается жесткое социальное

противостояние на базе социальной ориентации экономики.

На современных заводах доля затрат на заработную плату и выплат

по социальному страхованию составляет сегодня около 50-70% от общих

производственных расходов без затрат на материалы. Вследствие такого

развития при изготовлении продукции стало заметно меньше людей.

Созидательная доля работ все больше смещается в сторону планирования

и управления, т. е. все дальше отходит от непосредственного процесса

изготовления.

Происходит перемещение производственного персонала из области

непосредственного изготовления в область планирования и управления или

в сферу обслуживания средств производства.

В нашей стране создание рабочих мест в послереформенный период

представляется большой национальной проблемой, которую можно

решить только в рамках разработки и реализации комплексной социально-

экономической программы. Ее выполнение находится, с одной стороны, в

сфере интенсификации производственных процессов на основе

предпринимательства и, таким образом, в создании в должной мере

оплачиваемых рабочих мест, способных обеспечить семье требуемый

уровень жизни, а с другой – в расширении на той же базе объемов

производства, росте государственного бюджета и формировании

необходимых средств.

Важнейшей базовой задачей решения социальных проблем является

развитие обрабатывающих отраслей производства, а, значит, создание в

этом спектре должного количества рабочих мест. Оценивая роль,

структуру машиностроительного комплекса, состояние, объемы затрат на

его восстановление и обеспечение необходимых темпов развития, можно

утверждать, что эти задачи не могут быть решены в рамках его отдельных

предприятий и даже других более крупных производственных структур. А

это значит, что проблема рабочих мест в машиностроении представляет

собой важнейшую национальную задачу.

В процессе «шокового реформирования» преимущественно

пострадали обрабатывающие отрасли производства, в этой сфере была

ликвидирована существенная часть рабочих мест, и именно на этих

отраслях должно быть сосредоточено внимание как государства,

отечественного частного сектора, так и структур гражданского общества.

Деградация отраслей машиностроения в последние пятнадцать-

двадцать лет привела к тому, что потеряно большое количество

специалистов как вследствие их перехода в другие сферы деятельности,

так и «утечки мозгов». Именно поэтому проблема создания рабочих мест в

машиностроении при постановке задач обеспечения его развития тесно

связана с такими вопросами в кадровой политике, как формирование

специалистов высшей квалификации – докторов и кандидатов наук;

подготовка инженерно-технического состава; обеспечение подготовки

мастеров и рабочих различных уровней квалификации.

Сложившиеся в машиностроении за переходный период проблемы и

факторы, препятствующие его развитию, носят не частный, локальный

характер, а представляют собой общую взаимосвязанную и

взаимообусловленную систему.

В промышленности в целом и в машиностроительной отрасли в

частности действует ряд негативных факторов, которые вновь и вновь

воспроизводят названные и др. проблемы, создавая в машиностроении

масштабный системный кризис.

К числу основных системных негативных факторов необходимо

отнести:

деградацию основных фондов машиностроения, достигшую

критической отметки;

низкое качество продукции, высокие производственные издержки

(металлоемкость, энергозатраты, транспортировка), низкую

рентабельность производства и, как следствие, недостаток оборотных и

инвестиционных средств для развития;

неэффективную кадровую политику, не способствующую

привлечению квалифицированных специалистов в сферу промышленного

производства, научно-технической и технологической деятельности;

несовершенство законодательной базы по государственной

промышленной политике, техническому регулированию, ценообразованию

на продукцию машиностроения и др., порождающее:

 опережающий рост цен на продукцию и услуги естественных

монополий;

 отсутствие приведенных к международным требованиям

стандартов выпускаемой продукции;

 ограниченную емкость внутреннего рынка вследствие

недостаточно высоких темпов роста экономики страны;

 низкую конкурентоспособность украинской машиностроительной

продукции на внутреннем и внешнем рынке и низкую инвестиционную

привлекательность машиностроения (как следствие изложенных выше

факторов).

Вместе с тем следует признать, что главной причиной создавшегося

положения является отсутствие обоснованной, базирующейся на

достижениях науки и техники, единой государственной стратегии

преобразования и опережающего развития отечественной

промышленности.

1.2 Интегрированные технологии современного производства и

их составляющие

Основатель Харьковского практического технологического

института Виктор Львович Кирпичев более столетия тому назад

прозорливо писал, что «только технология может доставить людям

средство жить, а потому чем дальше, тем больше и теснее она будет

связана со всем происходящим в обществе людей».

В XXI веке – веке технологий собственно понятие технология

трактуется как совокупность управленческих, научно-исследовательских,

опытно-конструкторских и инжиниринговых процессов, являющаяся

фундаментом продуктивной деятельности людей.

Это более широкое понятие, чем «совокупность методов средств по

переработке сырья, материалов, полуфабрикатов, изделий и т. д. в

материальном производстве». Оно также предполагает важную роль

человеческого фактора и отраслевых технологий: промышленных и

оборонных, транспортных и коммуникационных, ресурсосберегающих и

природоохранных, информационных и гуманитарных и т. д.

Технологии являются возможно главными объективными

предпосылками экономического развития и на этой основе

удовлетворения потребностей с помощью новых продуктов, новых

материалов, новых процессов или их возможных комбинаций.

Промышленные технологии как основные принципы получения

новых материалов, изделий с заданными функциональными свойствами,

построения производственных процессов и их эффективного надежного

функционирования оказывают решающее влияние на жизнь человеческого

общества, во многом определяют области и способы деятельности людей,

открывают новые возможности гармонизации жизни и творчества человека

с окружающей природой в глобальных масштабах.

Собственно глобализация стала порождением развивающихся

технологий. Именно технологии (особенно информационные,

транспортные, коммуникационные, аэрокосмические) разрушили иллюзию

представлений о бесконечных земельных просторах и дали много

доказательств тому, что мир тесен.

Уровень всего индустриального производства в различных странах и

их научно-технический потенциал в большей степени зависит от того, в

каких масштабах и в каких отраслях экономики там применяются высокие

интегрированные технологии, насколько стали «прозрачными» и

«взаимопроницаемыми» для идей и их реализации «перегородки» между

всеми участниками процесса создания продукции – от идеи до выхода ее

на рынок, какова степень интеграции их знаний, умений, опыта,

материальных ресурсов, основных фондов и т. д.

Например, на передовых малых и средних предприятиях назначается

менеджер изделия, который ведет все вопросы от приема заказа до

поставки изделия заказчику.

С другой стороны, стремительно развивающаяся глобализация

приводит к объединению усилий все более широкого круга предприятий,

при этом каждое из них концентрируется на своей основной компетенции,

в результате чего параллельно в разработке участвуют главное

предприятие-разработчик, поставщики систем и компонентов,

производители станков и оборудования, научно-исследовательские

институты, т. е. зарождается своеобразная гармоничная культура

отношений между альянсами, в том числе мировыми.

Каждое изделие машиностроения, поставляемое в условиях

жесткой конкуренции на внутренний и в особенности на внешний рынок,

должно обладать новым уровнем свойств и отвечать все возрастающим

требованиям, предъявляемым потенциальным потребителем к

функциональным, экологическим и эстетическим свойствам.

Эти тенденции повышения требований к качеству изделий нашли

свое отражение в международных стандартах ISO-9000. Получение такого

уровня изделий все больше связывают с нетрадиционными

конструкторскими и технологическими решениями, реализация которых

затруднительна и даже не возможна на основе использования технологии,

оборудования, оснастки общего назначения и т. д., т. е. на основе всего

того, что составляет суть традиционных технологий (конвенционалъных).

В связи с этим все большее внимание специалистов привлекают

нетрадиционные технологии, созданию которых предшествует

накопление обширных данных фундаментальных и прикладных наук. В

отличие от традиционных, чаще аналоговых, такие технологии называют

«наукоемкими», «прецизионными», «ультрапрецизионными»,

«нанотехнологиями» и др. Эти названия новых технологий связаны с тем

или иным признаком технологического процесса или свойствами изделия,

который принят авторами в качестве определяющего, при этом во

внимание чаще всего берется предельная точность, обеспечиваемая

данным рабочим процессом.

Таким образом, термины, применяемые к новым технологиям, не

являются исчерпывающими, т. к. не отражают всей многосложности и

емкости новых технологий, всего спектра и нового уровня

функциональных и других свойств макро- и микроизделий.

Независимо от используемой терминологии, все эти технологии

объективно представляют собой составляющие единого, самостоятельного

направления в рамках общей технологии машино- и приборостроения, суть

которого более полно отражается в понятии высокие технологии.

Высокими следует считать такие технологии, которые, обладая

совокупностью основных признаков – наукоемкость, системность,

физическое и математическое моделирование с целью структурно-

параметрической оптимизации, высокоэффективный рабочий процесс

размерной обработки, компьютерная технологическая среда и

автоматизация всех этапов разработки и реализации, устойчивость и

надежность, экологическая чистота, - при соответствующем

техническом и кадровом обеспечении (прецизионное оборудование,

оснастка и инструмент, определенный характер рабочей

технологической среды, система диагностики, компьютерная сеть

управления и специализированная подготовка персонала), гарантируют

получение изделий, обладающих новым уровнем функциональных,

эстетических и экологических свойств.

Понятие «высокие технологии» применительно к машиностроению

выкристаллизовалось позже, чем в других отраслях, например, в

микроэлектронике. Но оно уже само по себе включает обязательное

наличие сочетания, совокупности целого ряда признаков, отражающих

достижения различных отраслей знаний, таких, как наукоемкость,

устойчивость, надежность, компьютерная технологическая среда,

виртуальный инжиниринг, наличие самообучающихся систем

искусственного интеллекта в процессах конструирования, планирования и

сборки, нетрадиционное использование физических, химических и др.

эффектов и явлений, прецизионное оборудование, оснастка, инструмент,

системы диагностики, новые материалы и др. (рис. 1.2, 1.3).

Следовательно, высокие технологии по своей сути являются

интегрированными.

Именно новый уровень функциональных, эстетических и

экологических свойств изделий при соблюдении экономической

целесообразности интересует потребителя. Именно этим гарантируется

конкурентоспособность новой продукции.

Высокие

интегрированные

технологии

в производстве

Новые

конструкционные

материалы

Наноматериалы

Новые

инструментальные

материалы

Виртуальный

инжениринг

Моделирование

Оптимизация

Системность

Наукоемкость

Экологическая

ориентация

Устойчивость

Надежность

Компьютерная

технологическая

среда

(CALS)

Технический

интеллект

Специализирован-

ная подготовка

персонала

Прецизионность

Целевые рабочие

процессы

Производи-

тельность

Гарантированное получение изделий, обладающих

принципиально новым уровнем функциональных,

эстетических и экологических свойств

Рисунок 1.2 – К понятию «высокие технологии»

Повышение наукоемкости отраслевых технологий, возможность

реализации системного подхода, тотальной компьютеризации технологий

и производств (ориентация в пределе на CALS-технологии),

совершенствование производственных структур и управления являются

предпосылками создания интегрированных технологий. Составляющими

интегрированных технологий являются конвенциональные

разъединительные, соединительные, перераспределительные и

генеративные технологии.

Интеграция – объединение материальных и нематериальных

объектов, способов обработки, механо-физико-химических эффектов,

инструментов, оборудования, транспортных средств и устройств,

программного обеспечения, систем планирования и связи с целью

получения принципиально новых результатов. Например, в конце 80-х

годов прошлого века интеграция всех процессов обработки информации

предприятий стала определяющей тенденцией технического и

организационно-ориентированного развития производства, базой

концепции компьютеризированного интегрированного производства,

японской концепции тощего производства и др.

Из всего этого выделим те составляющие, которые связаны с новыми

рабочими процессами высоких интегрированных технологий.

В целом ведущая объединяющая идея, разработка и реализация

интегрированной технологии становятся возможными тогда, когда в

каждой из интегрируемых областей науки, техники, технологии,

материаловедения и т. д. достигнут необходимый новый уровень развития

как главной предпосылки.

К интегрированным относятся такие технологии, которые

базируются на органическом сочетании последних достижений в

различных областях науки, техники, технологий, информатики,

материаловедения и др., использование которого обеспечивает быстрое

получение нового продукта с принципиально иным уровнем

функциональных, эстетических и экологических свойств, гарантирующим

ему высокую конкурентоспособность на рынке.

Международная интеграция в области товаров промышленного

назначения и в сфере услуг все в большей степени определяется

своевременным, ориентированным на потребителя и не требующим

больших затрат товарным воплощением новых технологий или их

комбинаций, их интеграции в конкурентоспособные на мировом рынке

компоненты, изделия, процессы и системы.

Все возрастающие и все более дифференцирующиеся требования в

области индустриального производства, охраны окружающей среды,

охраны здоровья и безопасности деятельности человека требуют роста

объема необходимых инноваций, слияния, интеграции различных

технологий. В процессе создания высокотехнологичных изделий

включается не одно новейшее технологическое решение. В результате

технологии, ранее четко разграниченные и, казалось, далеко отстоящие

друг от друга, сближаются, сливаются и формируют интегрированный

технологический процесс.

С учетом принятого деления технологий по потенциалу

конкурентоспособности на новые, прогрессивные, ключевые, базовые и

вытесняемые, можно полагать, что интегрированные технологии могут

играть существенную роль как прогрессивные и ключевые. Именно

интегрированные технологии способны предложить такой уровень

функциональных, экологических и эстетических свойств изделий, который

другими существующими (базовыми) технологиями обеспечить

невозможно.

Время рассматривается как стратегическое оружие в

конкурентной борьбе, как эквивалент финансов, качества,

производительности. Секрет успеха перемещается от стоимости,

основанной на времени, к стратегиям, основанным на новых технологиях,

т.к. именно новые технологии, новые рабочие процессы, прежде всего

интегрированные, позволяют не жертвовать ни стоимостью, ни

качеством при завоевании рынка и быстром реагировании на его все

новые требования.

При этом область высоких интегрированных технологий может

лежать в более широком интервале производительности, чем для

технологий конвенциональных, а диапазон свойств существенно уже, но

их характеристики качества естественно выгодно отличаются (рис. 1.3).

Конвенциональный уровень

Уровень высоких технологий

Качество

Конвенциональные

технологии

Высокие

интегрированные

технологии

Производите-

льность

Рисунок 1.3 – Области конвенциональных

и высоких интегрированных технологий