Введение 4
1. Теоретические аспекты развития цифрового производства 7
1.1. Факторы и ограничения цифрового производства современных
наукоемких предприятий 7
1.2. Классификация современных информационно-коммуникационных
технологий цифрового производства 12
1.3. Методический инструментарий повышения эффективности цифрового
производства 19
2. Анализ общих тенденций цифровой трансформации и цифровых
технологий на промышленных предприятиях 27
2.1 Цифровая трансформация зарубежной промышленности 27
2.2. Особенности цифровой трансформации отечественных предприятий .... 37
2.3 Тенденции развития цифрового производства 41
3. Оценка эффективности цифрового производства промышленного
предприятия 45
3.1 Обоснование комплекса мероприятий цифровой трансформации 45
3.2 Разработка практических рекомендаций по повышению эффективности
цифрового производства на промышленном предприятии 62
Заключение 77
Conclusion 80
Список использованных источников 81
Приложения 89
Условия рыночной системы по-новому поставили вопрос о формах и методах, с помощью которых можно оценить результат деятельности наукоемких предприятий и степень их функционирования. В условиях конкурентной борьбы хозяйствующим субъектам важно не только избежать дефицита, но и успешно развиваться. Получить это можно благодаря глубоким знаниям в области организации производства или современным цифровым технологиям. Одной из концепций в области организации производства является бережливое производство, которая применяется в производственной и непроизводственной сферах.
В эпоху цифровой трансформации процесс интеграции современных технологий организации наукоемкого производства во все сферы производственной деятельности, требующий внесения коренных изменений производственных процессов, операций и принципов создания новых производственных товаров и услуг. В связи с этим, в настоящее время промышленные предприятия используют информационно-коммуникационные технологии и информационные системы, обеспечивающие решение задач управления стадиями жизненного цикла продукции (изделия) для реализации единого информационного пространства. В связи с этим значимость информационной базы или нормативно-справочной информации возрастает, так как для реализации единой информационной среды необходима упорядоченная информационная база для эффективного принятия управленческих решений.
Однако, одной из проблем внедрения технологий бережливого и цифрового производства в России, по мнению специалистов, является слабая информационная база, нецентрализованность которой в конечном итоге приводит к следующему: ограничению доступа к архивам документов, технической документации, низкой оперативности сбора, обработки данных, низкому уровню достоверности нормативно-справочной информации и т.д. Перечисленные проблемы влияют на организационную, информационную и программно-техническую составляющую информационной базы предприятия. Причинами проблем информационной базы могут служить потери в информационных потоках промышленного предприятия. Потери в информационных потоках рассматриваются как любая деятельность, не добавляющая ценность пользователям.
Таким образом, проблема исследования потерь в постоянно увеличивающимся в огромных масштабах объемом информационных потоков на промышленном предприятии является актуальной.
Целью диссертационной работы является разработка методического инструментария повышения эффективности цифрового производства промышленного предприятия за счет решения производственных проблем путем интеграции бережливых и цифровых технологий на промышленном предприятии Казанского авиационного завода им. С.П. Горбунова - филиал ПАО «Туполев».
Для достижения поставленной цели в работе необходимо решить следующие задачи:
1. Изучить факторы и ограничения цифрового производства на промышленном предприятии.
2. Рассмотреть классификацию современных информационно¬
коммуникационных технологий и систем цифрового производства.
3. Разработать методику повышения эффективности цифрового производства промышленного предприятия за счет решения производственных проблем путем интеграции бережливых и цифровых технологий.
4. Разработать систему показателей количественной оценки потерь в информационных потоках промышленного предприятия.
5. Разработать практические рекомендации по повышению эффективности цифрового производства на промышленном предприятии.
Объектом исследования выступает департамент информационных технологий отдела корпоративных информационных систем (ДИТ ОКИС)
6 Казанского авиационного завода им. С.П. Горбунова - филиал ПАО «Туполев».
Предметом исследования являются потери в информационных потоках промышленного предприятия в разрезе концепции бережливого производства.
В настоящей магистерской диссертации автором отмечается, что в настоящее время промышленные предприятия используют информационно-коммуникационные технологии и системы управления, обеспечивающие решение задач управления стадиями жизненного цикла продукции (изделия) для реализации единого информационного пространства. В связи с этим возникает проблемы с организацией информационной базы, нецентрализованность которой в конечном итоге приводит к следующему: ограничению доступа к архивам документов, технической документации, низкой оперативности сбора, обработки данных, недостаточной полноте данных и низкому уровню достоверности нормативно-справочной информации. Причинами проблем, связанных с информационной базой могут являться потери в информационных потоках, снижающие эффективность принятия управленческих решений ее пользователей.
В первой главе (теоретической) было выявлено, что для удовлетворения постоянного роста требований потребителей к качеству и характеристикам конечной продукции, ускорения вывода продуктов на рынок, особенно в наукоёмких промышленных производствах необходимо:
1. Проводить мероприятия идентификации, оценки и отбора внутренних факторов и ограничений для повышения потенциала произведенного предприятия.
2. Использовать современные информационно-коммуникационные
технологии и информационные системы управления, обеспечивающие решение задач управления стадиями жизненного цикла продукции (изделия) для реализации единого информационного пространства в процессе цифровой трансформации промышленного предприятия. Была предложена классификация современных информационно-коммуникационные технологий и информационных систем, применяемых в цифровом производстве в приложение 1.
3. Повышать эффективность цифрового производства путем интеграции современных технологий организации наукоемкого производства и цифровых технологий в устоявшиеся производственные процессы.
Во второй главе (аналитической) магистерской диссертации основное внимание было сконцентрировано на ряде ключевых глобальных тенденциях промышленной отрасли, признаваемых мировыми научно-технологическими лидерами и наиболее сильными экономиками мира. Проведенный анализ трансформации зарубежной и российской промышленности показал, что многие страны мира оказались вовлечены в процесс перестроения промышленности путем цифровой трансформации.
Современные пути развития и перестроения мировой промышленности упоминаются в целом ряде зарубежных и российских стратегиях, программах и инициативах, имеющих различные особенности. В связи с этим ключевые государственные и правительственные инициативы перестроения промышленности путем цифровой трансформации были сведены в приложение 2 для комплексного рассмотрения всех особенностей.
В третьей главе (практической) диссертационной работе разработан методический инструментарий повышения эффективности цифрового производства промышленного предприятия Казанского авиационного завода им. С.П. Горбунова-Филиал ПАО «Туполев» за счет устранения потерь в информационных потоках путем интеграции бережливых и цифровых технологий, отличающийся определением рейтинга влияния технологий цифрового производства на производственные потери (Pj), позволяющий выявить подходящие технологии цифрового производства для устранения или минимизации потерь в процессе цифровой трансформации промышленного предприятия.
Потери в информационных потоках промышленного предприятия Казанского авиационного завода им. С.П. Горбунова-Филиал ПАО «Туполев» рассмотрены в разрезе концепции бережливого производства. В связи с этим, предложена система показателей количественной оценки потерь в информационных потоках промышленного предприятия. Оценка потерь осуществляется по семи видам: избыточное дублирование информации, хранение устаревшей информации, лишняя передача информации, ожидание информации, дополнительная обработка информации, ненужные перемещения персонала и ошибки ввода информации.
Для устранения потерь в информационных потоках промышленного предприятия Казанского авиационного завода им. С.П. Горбунова-Филиал ПАО «Туполев» предложен комплекс практических мероприятий, направленный на повышение эффективности цифрового производства, основанный на обеспечении реализации базовых принципов и методов бережливого производства (принцип «вытягивающего» производства, методы визуализации и стандартизации). Также предлагается реализация системы менеджмента бережливого производства (СМБП).
1. Галямов Р.А. Программно-целевой метод и алгоритмы организации серийного производства: диссертация ... кандидата технических наук: 05.02.22 / Галямов Радмир Ахатович; [Место защиты: Казан. техн. ун-т им. А.Н. Туполева]. - Казань, 2017. - 159 с.
2. Габитов Э.И. Факторы и ограничения перехода предприятий к цифровому производству // XXIV Туполевские чтения (школа молодых ученых) Материалы Международной молодёжной научной конференции. В 6-ти томах. 2019. С. 128-131.
3. Бабушкин В.М., Габитов Э.И., Бариева Д.Р., Мазитова К.Д. // Факторы и ограничения цифрового производства современных наукоемких предприятий В сборнике: Лучшая студенческая статья 2019. сборник статей XXI Международного научно-исследовательского конкурса. Пенза, 2019. С. 76-81.
4. Производственный менеджмент. Теория и практика: учебник для бакалавров / И.Н. Иванов, А.М. Беляев [ и др. ] ; под ред. И.Н. Иванова. - М. :Издательство Юрайт, 2015 - 574с. - Серия : Бакалавр. Углубленный курс.
5. Курс «Технологии Фабрик Будущего» [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://openedu.ru/course/spbstu/FUTFACT/(дата обращения: 29.05.2020).
6. Цифровая индустрия промышленной России (ЦИПР). Отчет за 2016 год. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://cipr.ru/media-2016/(дата обращения: 29.05.2020).
7. Трунова А.В. Использование информационных технологий в системе управления предприятием // Современные инновации. 2019. №2 (30). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-informatsionnyh-tehnologiy-v- sisteme-upravleniya-predpriyatiem(дата обращения: 29.05.2020).
8. Информационные системы в экономике: учебник для
академического бакалавриата / В. Н. Волкова, В. Н. Юрьев, С. В. Широкова, А. В. Логинова; под редакцией В. Н. Волковой, В. Н. Юрьева. — Москва:
82 Издательство Юрайт, 2019. — 402 с. — (Бакалавр и специалист). — ISBN 978-5-9916-1358-3. — Текст: электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. с. 24 — URL: http://www.biblio-online.rU/bcode/436469/p.24(дата обращения: 29.05.2020).
9. Пять ИТ-функций в организациях [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://smallbusiness.chron.com/five-functions-organization-34002.html(дата обращения: 29.05.2020).
10. Информационные системы и технологии в экономике: учебное пособие для вузов / О. Ю. Нетёсова. — 3-е изд., испр. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2019. — 178 с. — (Университеты России). — ISBN 978-5-534-08223-4. — Текст: электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. с. 18 — URL: http://www.biblio-online.rU/bcode/437377/p.18(дата обращения: 29.05.2020).
11. Информационные системы управления производственной
компанией: учебник и практикум для академического бакалавриата / под редакцией Н. Н. Лычкиной. — Москва: Издательство Юрайт, 2018. — 241 с. — (Бакалавр. Академический курс). — ISBN 978-5-534-00764-0. — Текст: электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. с. 29 — URL: http://www.biblio-
online.ru/bcode/413232/p.29 (дата обращения: 29.05.2020).
12. Управление жизненным циклом изделия (концепция PLM)
[Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.plm-
ural.ru/resheniya/upravlenie-zhiznennym-ciklom-izdeliya-koncepciya-plm(дата обращения: 19.05.2020).
13. Дежина И. Передовые производственные технологии: место
России // Экономическое развитие России. 2015. №2. URL:
https://cyberleninka.ru/article/n/peredovye-proizvodstvennye-tehnologii-mesto- rossii(дата обращения: 30.05.2020).
14. Wagner, Tobias &Herrmann, Christoph & Thiede, Sebastian Industry
4.0 Impacts on Lean Production Systems // Procedia CIRP. 63. 125-131.
10.1016/j.PROCIR.2017.02.041, 2017.
15. Kolberg, Dennis & Zuhlke, Detlef. Lean Automation enabled by
Industry 4.0 Technologies // IFAC-PapersOnLine. 48. 1870-1875.
10.1016/j.IFACOL.2015.06.359, 2015.
16. Pekarcikova, Miriam & Trebuna, Peter & Kliment, Marek. Digitalization effects on the usability of lean tools // Acta logistica. 6. 9-13. 10.22306/al.v6i1.112, March 2019.
17. Стеблюк И.Ю. // Совершенствование методов бережливого
производства в индустрии 4.0 Экономика: вчера, сегодня, завтра. 2018. Т. 8. № 12A. С. 357-364.
18. Trebuna, Peter &Pekarcikova, Miriam & Edl, Milan. Digital Value Stream Mapping Using the Tecnomatix Plant Simulation Software. International Journal of Simulation Modelling. 18. 19-32. 10.2507/IJSIMM18(1) 455, 2019.
19. Лунев Н.А., Мингалеев Г.Ф., Трутнев В.В. Организация цифрового производства на базе программно-аппаратного комплекса планирования и мониторинга производственных процессов // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. 2017. Т. 73. № 3. С. 76-81.
20. Zhang, Liping &Wang, Zhiping & Wu, Baojian & Li, Jun. The Study and Development of E-kanban Management in MES for Hardware Plastics Production Workshop // 10.2991/ISRME-15.2015.70, April 2015.
21. Zheng, Maokuan and Xinguo Ming. Construction of cyber-physical system-integrated smart manufacturing workshops: A case study in automobile industry // Advances in Mechanical Engineering 9, 2017.
22. Huang, Ming & Zhou, Qi-sen & Bai, Ao. Research on smart manufacturing execution system (Smart-MES) for modern numerical control shop floor: functional components and its implementation strategies // Proceedings of the 2017 6th International Conference on Measurement, Instrumentation and Automation, June 2017.
23. Cottyn, Johannes & Van Landeghem, Hendrik & Stockman, K. & Derammelaere, Stijn. (20th ICPR) A Method to Align a Manufacturing Execution
84 System with Lean Objectives // International Journal of Production Research. 49. 4397-4413. 10.1080/00207543.2010.548409, 2011.
24. Бабушкин В.М. Оценка рисков проекта цифровой трансформации конструкторско-технологической подготовки производства промышленного предприятия // Инновационное развитие экономики. 2018. №4 (46). С. 27-35.
25. The Digital Transformation of Industry// Roland Berger, Strategy Consultants GMBH, March 17, 2015. [Электронный ресурс]. Режим доступа:
26. Европейская комиссия [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://ec.europa.eu/info/index_en(дата обращения: 29.05.2020).
27. European Commision «Horizon 2020» [Электронный ресурс].
Режим доступа: https://ec.europa.eu/programmes/horizon2020/en. (дата
обращения: 29.04.2020).
28. German Standardization Roadmap: Industry 4.0. Version 3 // DKE
Deutsche Kommission Elektrotechnik - March, 2018. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.din.de/blob/roadmap-i4-0-e-data.pdf (дата
обращения: 29.04.2020).
29. CNS аналитика. Обзор [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://cnews.ru/reviews/free/2011/int/gtai/index.shtmPprint (дата обращения: 29.04.2020).
30. Innovate UK: как центры катапульты могут помочь вашему
бизнесу [Электронный ресурс]. Режим доступа:
https://www.gov.uk/government/collections/innovate-uk-how-catapult-centres-can-help-your-business (дата обращения: 29.04.2020).
31. Made in China 2025. // Institute for Security & Development Policy -
[Электронный ресурс]. Режим доступа:
http://isdp.eu/content/uploads/2018/06/Made-in-ChinaBackgrounder.pdf. (дата
обращения: 19.04.2020).
32. Сделано в Китае 2025: новая эра Китайского производства
[Электронный ресурс]. Режим доступа:
https://knowledge.ckgsb.edu.cn/2015/09/02/technology/made-in-china-2025-a-
new-era-for-chinese-manufacturing/.(дата обращения: 19.04.2020).
33. Society 5.0. Science and Technology Policy, Council for Science, Technology and Innovation. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www8.cao.go.jp/cstp/english/society5_0/index.html. (дата обращения: 19.04.2020).
34. От промышленности 4.0 к обществу 5.0: большой план общественных преобразований в Японии [Электронный ресурс]. Режим доступа:https://www.i-scoop.eu/industry-4-0/society-5-0/ (дата обращения: 19.05.2020).
35. A National Advanced Manufacturing Portal. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.manufacturing.gov/. (дата обращения: 19.05.2020).
36. Президент Б. Обама создает передовое производственное
партнерство [Электронный ресурс]. Режим доступа:
https://obamawhitehouse.archives.gov/the-press-office/2011/06/24/president-obama-launches-advanced-manufacturing-partnership
37. Национальная технологическая инициатива [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://nti2035.ru/. (дата обращения: 29.04.2020).
38. Программа мер по формированию принципиально новых рынков и созданию условий для глобального технологического лидерства России к 2035 году [Электронный ресурс]. Режим доступа:https://old.asi.ru/nti/.(дата обращения: 29.04.2020).
39. Национальная программа «Цифровая экономика Российской Федерации» [Электронный ресурс]: Правительство России - Электрон. портал - режим доступа: http://government.ru/rugovclassifier/614/events/.(дата обращения: 29.04.2020).
40. Стратегия научно-технологического развития Российской
Федерации. [Электронный ресурс]. Режим доступа:
http://www.youngscience.gov.ru/media/files/file/dVwMOeQ2OsjrSsodEazQjnkmI CrTHSfh.pdf. (дата обращения: 05.04.2020).
41. Стратегия научно-технологического развития online.mai.ru>Стратегия НТР РФ^хП' [Электронный ресурс]. Режим доступа: (дата обращения: 05.05.2020).
42. Как оцифровка может стать следующим двигателем роста для
Центральной и Восточной Европы [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.mckinsey.eom//The-rise-of-Digital-Challengers.ashx. (дата
обращения: 05.04.2020).
43. Mass customization: The factory of the future. [Электронный
ресурс]: Siemens. - Электрон. текст - режим доступа:
https://new.siemens.com/global/en/company/stories/industry/the-factory-of- thefuture.html. (дата обращения: 05.04.2020).
44. О стратегии «Катапульт». Развитие промышленных предприятий
Великобритании [Электронный ресурс]. Режим доступа:
https://catapult.org.uk/about-us/about-catapult/. (дата обращения: 29.04.2020).
45. Практическое руководство для исследователей из России
[Электронный ресурс]. Режим доступа:
http://ncp.tsagi.ru/horizon2020/upload/doc1.pdf.(дата обращения: 29.05.2020).
46. Национальная технологическая инициатива: цели, основные принципы и достигнутые результаты (АСИ) [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://static.government.ru/media/files/T9Crayp8PsBQU6hdVAl0SsDlu2 XvCvYG.pdf. (дата обращения: 29.05.2020).
47. Г одовой отчет ПАО «Туполев» за 2018 год.
48. Казанский авиационный завод им. С.П. Горбунова — филиал
ПАО «Туполев» [Электронный ресурс]. Режим доступа:
https://www.uacrussia.ru/ru/corporation/company/oao-kazanskoe-aviatsionnoe- proizvodstvennoe-obedinenie-im-s-p-gorbunova/(Дата обращения: 11.05.2020).
49. Мингалеев Г.Ф., Бабушкин В.М., Ахмадеева Г.Ч., Клочков Ю.П., Трутнев В.В., Мистахов Р.И., Ураев Н.Н. Разработка и реализация современных методов организации, управления и технологий бережливого
87 производства на промышленных предприятиях республики Татарстан Под редакцией Р.Х. Зарипова. Казань, 2015. (2-е издание, дополненное)
50. Индекс зрелости Индустрии 4.0. Управление цифровым преобразованием компаний [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.acatech.de/wpcontent/uploads/2018/03/acatech_STUDIE_rus_Maturit y_Index_WEB.pdf. (дата обращения: 29.05.2020).
51. Технет НТИ. Мегапроект “Фабрики будущего”. Возможности Центра компьютерного инжиниринга СПбПУ [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://asi.ru/upload/upload_docs/sml/borovkov/prezentatsiia_proekta.pdf. (дата обращения: 29.05.2020).
52. Бабушкин В.М. Методические аспекты оценки эффективности реализации проектов по бережливому производству предприятий и организаций непроизводственной сферы // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. 2016. Т. 72. № 3. С. 69-73.
53. MES - инструмент бережливого производства [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.cadcamcae.lv/N119/38-41.pdf(Дата обращения: 11.03.2020).
54. Нормативно-справочная информация в составе единой информационной базы (НСИ) [Электронный ресурс]. Режим доступа:http://www.cognitivelot.ru/about/database/klassifikatory-spravochniki- nsi/nsi-normativno-spravochnaya-informaciya/(Дата обращения: 11.03.2020).
55. Santhiapillai, F.P. &Ratnayake, R.M. Identifying and Defining Knowledge-work Waste in Product Development: A Case Study on Lean Maturity Assessment // International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management (IEEM), 2018.
56. Ланцова М.В. Управление информационными потоками в контексте внедрения бережливого производства // Приволжский научный вестник. 2017. № 2 (66). С. 35-39.
57. Hicks, Ben J. Lean information management: Understanding and eliminating waste. // Int. J. Inf. Manag. 27, 2015.
58. Siyam, Ghadir I., Katharina Kirner, David C. Wynn, Udo Lindemann and Pj Clarkson. // Relating value methods to waste types in lean product development, 2015.
59. ГОСТ Р 56404 - 2015. Бережливое производство. Требования к системам менеджмента. Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 мая 2015 г. № 445-ст.
60. ГОСТ Р 56908 - 2016. Бережливое производство. Стандартизация работы. Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 марта 2016 г. N 233-ст.
61. ГОСТ Р 56907- 2016. Бережливое производство. Визуализация. Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 марта 2016 г. N 232-ст.
62. Разработка информационной системы учёта товаров
[Электронный ресурс]. Режим доступа:
http://dspace.bsu.edu.rU/bitstream/123456789/23645/1/Demchenko_Razrabotka_1 6.pdf. (дата обращения: 29.05.2020).
63. ГОСТ Р 56407 - 2015. Бережливое производство. Основные методы и инструменты. Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 мая 2015 г. № 448-ст.