Московский государственный технический университетимени Н.Э. Баумана(национальный исследовательский университет)А.Е. БРОМ, З.С. ТЕРЕНТЬЕВАОрганизация и управление жизненным циклом наукоемкой продукцииКурс лекцийМоскваИздательство МГТУ им. Н.Э. Баумана2020
УДК 658.7(076)ББК 65.9(2)-80Рекомендовано Редакционно-издательским советом
МГТУ им. Н. Э. Баумана
в качестве учебного пособия.Организация и управление жизненным циклом наукоемкой продукции: Курс лекций / А.Е. Бром, З.С. Терентьева. – М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2020. – … с., ил.
ISBN 978-5-7038-…Изложены основные теоретические положения по дисциплине «Организация и управление жизненным циклом наукоемкой продукции». Для студентов магистратуры, обучающихся по направлению подготовки «Организация и управление наукоемкими производствами»УДК 658.7(076)ББК 65.9(2)-80© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2020 © Оформление. Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2020
Введение 6
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 8
Модуль 1. Организационные и информационные аспекты системы управления жизненным циклом продукции 9
Тема 1. Организация и управление жизненным циклом продукции на предприятии. 11
1.1.Жизненный цикл продукции 11
1.2 Система управления жизненным циклом 16
1.3 Основные стадии и этапы ЖЦ продукции для наукоемкой продукции различного назначения 18
1.4 Жизненный цикл технологии 21
1.5 Международные и федеральные стандарты в области управления жизненным циклом продукции 25
1.6 Понятия управления ЖЦ и модели ЖЦ 27
1.7. Критерии эффективности управления и ключевые показатели ЖЦ 28
Тема 2. Информационные системы и технологии поддержки жизненного цикла продукции. 33
2.1. Технологии информационной поддержки ЖЦ продукции (ИПИ/CALS-технологии). 33
2.2 Инженерный анализ на основе САПР. Основные тенденции современного компьютерного инжиниринга 41
2.3. Ключевые группы CAD/CAM/CAE/PDM/PLM-технологий и соответствующих рынков 47
2.4 Параллельное проектирование и численные методы 56
2.5 Аддитивные технологии в машиностроении 59
Вопросы для самоконтроля: 64
Модуль 2. Технологии организации процессов ЖЦ продукции на предприятии 67
Тема 3. Технологии организации и управления процессами ЖЦ продукции на предприятии. 68
3.1 Основные технологии организации и управления ЖЦ продукции 68
3.2 Технология управления требованиями 70
3.3. Технология управления конфигурацией 73
3.4 Управление данными об изделии (УДИ) 81
3.5. Технологии блокчейн в управлении жизненным циклом продукции 84
3.6 PDM системы 91
3.7 Параллельный и коллаборативный инжиниринг 94
3.8 Управление потоками работ 96
3.9 Управление качеством 98
Тема 4. Интегрированная логистическая поддержка 100
4.1. Сущность ИЛП, взаимодействие участников ЖЦ в рамках системы ИЛП 100
4.2. Международные и российские стандарты ИЛП. 107
4.3. Структура интегрированной логистической поддержки 107
Вопросы для самоконтроля 119
Модуль 3. Современные концепции и методы управления жизненным циклом продукции 120
Тема 5. Методология управления совокупной стоимостью ЖЦ продукции 120
5.1.Концепция совокупной стоимости ЖЦ продукции. 122
5.2. Расчет стоимости жизненного цикла изделия 127
5.3. Основные методы снижения стоимости ЖЦИ 131
5.4. Программное обеспечение для оценки СЖЦ 134
Тема 6. Методология управления ЖЦ продукции с учетом воздействий на внешнюю среду 138
6.1. Методология анализа оценки воздействий ЖЦ на внешнюю среду LCA (Life Cycle Assesment) 140
6.2. Инвентаризационный анализ ЖЦ 146
6.3. Техническая и системная эффективность проектов в машиностроении. 153
Вопросы для самоконтроля: 164
Литература 165
Дисциплина «Организация и управление жизненным циклом наукоемкой продукции» включает три модуля, изучаемых последовательно в течение одного семестра. Материал в пособии организован по модульному принципу, в соответствии с рабочей программой дисциплины. Цель данного учебного пособия – изложение теоретического материала курса лекции по организации и управлении жизненным циклом наукоемкой продукции. Материалы модуля 1 «Организационные и информационные аспекты системы управления жизненным циклом продукции» изложены в главах 1-2. После их изучения студенты смогут:1) применять основные идеи и понятия ЖЦ в ходе научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ;2) анализировать специфику этапов и процессов жизненного цикла продукции;3) понимать проблемы управления ЖЦ продукции на предприятии;4) понимать стадии разработки изделия.Материалы модуля 2 «Технологии организации процессов ЖЦ продукции на предприятии» изложены в главах 3,4.После их изучения студенты смогут:
-
продемонстрировать знания основных технологий управления ЖЦ продукции;
-
продемонстрировать знания и умения создания функциональной и проектной конфигурации изделия;
-
анализировать основные и обеспечивающие функции наукоемкой продукции;
-
разрабатывать модель базовой конфигурации изделия;
-
анализировать конструкторский и потребительский контекст управления конфигурацией;
-
создавать функциональные модели ЖЦ;
-
понимать основные процессы и функции системы интегрированной логистической поддержки (ИЛП), взаимодействие участников ЖЦ в рамках системы ИЛП;
-
формировать вектор проектных требований к продукции на основе концепции изделия;
-
демонстрировать знания функциональных и физических элементов изделия.
Материалы модуля 3 «Современные методы и системы управления жизненным циклом продукции» изложены в главах 5-6. После их изучения студенты смогут:
-
Жизненный цикл продукции
Жизненный цикл (ЖЦ) изделия/продукции— это совокупность процессов, выполняемых от момента выявления потребностей общества в определенной продукции до момента удовлетворения этих потребностей и утилизации продукта. Данное определение применяется по отношению к продукции с высокими потребительскими свойствами и к сложной наукоёмкой продукции высокотехнологичных предприятий.Под наукоемкостью продукции или отрасли промышленности понимается соотношение затрат на НИОКР к объему сбыта продукции в денежном выражении
Наукоемкой продукцией являются изделия, в себестоимости которых или в добавленной стоимости которых затраты на НИОКР выше, чем в среднем по продукции отраслей данной сферы хозяйства.К категории наукоемкой принято относить такую продукцию, при производстве которой доля затрат на исследования и разработки в общих издержках или в объеме продаж составляет не менее 3,5-4,5%. В случае, если доля затрат на науку более 8,5%, данное производство является ведущей наукоемкой технологией.Это барьерное значение критерия наукоемкости продукциине является строгим и всеобщим: во-первых, оно различается в разных странах, во-вторых, методика отнесения затрат на НИОКР (то есть их структура) в разных странах также не одинакова. Существует и другой показатель - наукоотдача,под которым понимается отношение объема продаж наукоемкой продукции к расходам на НИОКР за определенный период (как правило, - год).Соответственно, под увеличением наукоотдачиследует понимать
относительный рост продаж новой (с точки зрения очередного качественно отличного от предыдущего поколения технических изделий и услуг) высокотехнологичной продукции с высокими потребительскими качествами на рынке
по сравнению с ростом всего наукоемкого рынка (включая устаревшую продукцию, разработанную ранее, но еще продаваемую на рынке).К наукоемким, высокотехнологичным отраслям относятся отрасли, в которых отношение затрат на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР) к соответствующим объемам выпуска продукции в 1,2-1,5 раза превышает среднемировой уровеньв обрабатывающей промышленности развитых стран.