Organizational structure of the producibility management system at the stages of design and development of radio-electronic means

Введение. Современный период развития предприятий радиопромышленности обусловлен переходом от серийного выпуска продукции к мелкосерийному и заказному производству радиоэлектронных средств (РЭС), что требует новых подходов к снижению себестоимости изделий с учетом резервов, существующих на всех этапах жизненного цикла, особенно в ходе предпроектных исследований, проектирования и технологической подготовки производства.

Комплекс работ по обеспечению технологичности изделия, призванный оптимизировать материальные, трудовые, энергетические и иные затраты при конструкторско-технологической подготовке производства РЭС, должен проводиться на любом предприятии силами коллектива конструкторов, технологов, материаловедов, объединенных в организационную структуру – систему управления технологичностью изделий [1, 2, 3] (Irzaev, 2011; Anderson, 2014; Adamov, Irzaev, 2007). В публикациях российских и зарубежных исследователей, связанных с вопросами обеспечения технологичности изделий, детально разработаны вопросы моделирования процессов обеспечения технологичности [4, 5, 6] (Shukor, Axinte, 2009; Dolgov, Rakhmilevich, Pyatnov, Podkidyshev, 2018; Selvaraj, Radhakrishnan, Adithan, 2009), использования многокритериальных количественных и качественных оценок технологичности конструкции [7, 8, 9, 10, 11] (Bazrov, Troitskiy, 2019; Vartanov, Chushenkov, 2019; Salhieh, 2008; Das, Kanchanapiboon, 2011; Irzaev, 2008), оптимизации технологичности в ходе 3D-проектирования изделий [12, 13, 14, 15] (Kim, Jung, Kim, Ahn, 2015; Zhang, Zhang, Han, 2017; Cochrane, Young, Case, Harding, Gao, Dani, Baxter, 2008; Mustafaev, Glukhov, 2019). Однако мало внимания уделяется организации взаимодействия участников управленческих процессов отработки конструкции объектов производства с целью повышения их технологичности, построению организационных структур, координирующих тактические и стратегические задачи управления технологичностью продукции на различных этапах проектирования и производства.

Цель статьи – разработка принципов многоуровневой структуры организации комплексной системы управления технологичностью, построение которой обуславливается такими факторами, как масштаб предприятия радиоэлектроники и объемы выпуска РЭС, их функциональные особенности, сложность и новизна конструкции. В работе использована методология построения организационных систем, методы системного анализа и проектной деятельности.

Принципы построения организационной структуры системы управления технологичностью изделий. Рассматриваемая система управления должна гармонично внедряться в управленческую структуру радиоэлектронного предприятия и тесно взаимодействовать с ней посредством потоков плановой, оперативной и директивной информации. Эффективность использования потенциальных возможностей, заложенных в функциональную структуру системы управления технологичностью, существенно зависит от рационального построения его организационной структуры. Она упорядочивается по признакам целевого назначения, количества звеньев управления и уровней иерархии, степени структурно-функциональной централизации, принципам наложения организационных элементов на функциональные и принципиальной схеме построения [16, 17, 18] (Tereshin, Kulagova, Alekhina, 2010; Rusyaeva, Saltykov, 2017; Ovsievich, 1979).

Анализ соответствия существующих организационных структур систем управления технологичностью структурам целей и функций управления позволяет сделать определенные выводы:

1. Целесообразность выделения самостоятельной в своих действиях организационной единицы в системе управления технологичностью РЭС обусловлена необходимостью реализовать функциональную интеграцию совместно с координацией на горизонтальном уровне деятельности подразделений организационной и производственной структур, а также решать узкоспециализированные задачи отработки технологичности новых проектов.

2. Так как цели имеют разветвленный структурный характер, что порождает многоуровневую сложную функциональную структуру системы управления технологичностью изделий, применение простых функциональных, дивизиональных, линейных и линейно-штабных структур увеличивает циклы управления, размывает ответственность исполнителей, приводит к запаздыванию решений, конфликту целей, дублированию функций. В связи с этим организационная структура системы управления технологичностью должна строиться по матричному принципу.

3. Эффективное выполнение программ обеспечения технологичности линейки изделий или конкретных отдельных РЭС может быть обеспечено функциональным ядром, в составе которого стационарные службы и малочисленные группы, временно создаваемые для обслуживания нового проекта. Это позволит активно поддерживать межфункциональные связи для координации действий на различных этапах проектирования и освоения новых РЭС.

Матричная схема организации используется довольно широко на предприятиях тех отраслей, где возникает «необходимость освоения ряда новых технически сложных, наукоемких изделий в сжатые сроки, внедрения технологических новшеств и быстрого реагирования на конъюнктурные колебания рынка» [19, с. 110] (Zuev, 2014, р. 19). Тенденция последних лет – расширение горизонтальных связей предприятия с внешним миром (поставщики по кооперации, потребители, предприятия, организации, в том числе финансовые), а также активизация внутрикорпоративных связей между подразделениями, делает матричную систему управления незаменимой для выстраивания тактики и стратегии управления технологичностью. Комбинация двух видов разделения в матричной схеме по функциям и по изделиям (семействам) предопределяет двойственную природу подчиненности исполнителей: по функциям они подчиняются руководителю отдела или группы, а по разрабатываемому изделию – руководителю конкретного проекта [20, 21] (Barinov, 2012; Marova, 2004).

Матричная структура позволяет удовлетворить следующим критериям эффективности построения и функционирования организационной структуры системы управления технологичностью:

- структурная нормальность и функциональное резервирование;

- приспособленность к изменению структуры;

- ограниченность количества косвенных организационных связей;

- уровень (вероятность) достижения конечных перспективных целей;

- эффективность достижения текущих целей;

- уровень обоснованности и оптимальности целей управления;

- управляемость по задающим воздействиям, способность адекватно реагировать на изменения краткосрочных, среднесрочных и долгосрочных целей;

- стабильность развития управляющей и управляемой систем и др.

При определении многоуровневой иерархии управления необходимо установить для каждого структурного звена управляющую подсистему, множество управляемых подсистем и связи с другими подсистемами одного уровня, способ задания и выработки целей (программ, планов) и критериев качества функционирования для каждой подсистемы. В функции подсистемы каждого уровня управления входят: согласование целей и критериев качества функционирования, выбор и реализация принципов координации подчиненных подсистем для устранения конфликтных ситуаций, распределение и перераспределение ресурсов между подчиненными подсистемами при их ограниченности.

Использование многоуровневых структур позволяет сосредоточить решение стратегических задач по обеспечению технологичности изделий на высших уровнях управления (главный конструктор, главный технолог), где оно наиболее эффективно. Тактические и оперативные задачи, в зависимости от их сложности и требуемых ресурсов, могут концентрироваться на низших уровнях (производственные и проектные подразделения и службы предприятия), что обеспечивает более высокую скорость обработки информации, выработки и выдачи воздействий на управляемую систему.

В матричной схеме управления технологичностью изделий может возникнуть ситуация неопределенности при принятии решений вследствие неполноты или искаженности используемой информации. Это вызывает необходимость выбора рациональной степени децентрализации управления, оптимального распределения задач между уровнями и сбалансированности прав и ответственности звеньев организационной структуры. Матричная структура построения системы управления технологичностью, сохраняя в действующей иерархической структуре вертикальные линейные связи и единство полномочий, налагает дополнительные сквозные горизонтальные связи на элементы иерархической структуры. Состав создаваемых в рамках таких схем специализированных служб, их функции, полномочия, ответственность, правила взаимодействия с другими звеньями зависят от важности поставленных целей, сроков выполнения, ресурсов и регламентируются статусом органа и его руководителя.

Специализированная служба обеспечения технологичности РЭС. Так как задачи обеспечения технологичности РЭС решаются на стыке конструкторской и технологической подготовки производства, на специализированную службу обеспечения технологичности изделий, подчиненную через руководителя подразделения главному инженеру, возлагается ответственность за проведение единой технической политики на предприятии на всех стадиях создания высокотехнологичных изделий с разработкой соответствующих нормативно-технических документов, обеспечивающих заданные параметры технологичности изделий (рис.).

Когда подразделение обеспечения технологичности изделий входит в состав конструкторских или технологических служб, оно перестает быть независимым в критических суждениях. Поэтому предлагается организация независимого от всех других подразделения, но при этом руководство должно гарантировать его тесное взаимодействие с ними. Специализированной службе обеспечения технологичности изделий подчиняются по соответствующим вопросам подразделения отделов главного конструктора и главного технолога.

Рисунок. Структура подразделения обеспечения технологичности изделий и его взаимодействие с другими службами предприятия радиоэлектронной промышленности

Источник: составлено автором.

Отдел главного конструктора предусматривает в своей структуре специализированные отделы, каждый из которых имеет в составе конструкторские бюро (КБ), решающие весь комплекс задач, связанных с отдельными составными частями РЭС, чаще всего функционально обособленными, либо с крупными направлениями конструкторских работ. Кадровый состав и наименования отделов определяются отраслевой особенностью и спецификой работ на предприятии.

Начальники отделов, являясь одновременно заместителями главного конструктора, курируют и несут полную ответственность за полученные в ходе отработки изделия на технологичность результаты работы КБ. Обеспечиваются однозначность и интеграция связей линейной и функционально-технической подчиненности, углубляется специализация КБ, улучшаются возможности для внутри- и межвидовой унификации и взаимозаменяемости конструктивных элементов РЭС. На небольших предприятиях радиоэлектронной промышленности, где функционируют небольшие по численности отделы главного конструктора, можно внедрить практику создания более мелких подразделений, например: групп, подгрупп и даже отдельных конструкторов.

При упорядочении вертикальной иерархии зависимостей необходимо ее дополнить и элементами предметной горизонтальной организационной структуры, что характерно для матричных структур управления. На уровне заместителей главного конструктора предприятия назначаются ведущие инженеры (конструкторы) по отдельным изделиям, а в составе КБ выделяются рабочие группы исполнителей, занятых оперативным решением задач только по этим объектам. Эти принципы распространяются и на отдел главного технолога.

Предметно-функциональные структуры координационного типа хорошо сочетаются со спецификой деятельности предприятия радиоэлектроники в условиях мелкосерийного или заказного производства. Они обладают адаптивностью и маневренностью, однозначно и четко структурируются, информационно-управленческие связи в них достаточно интегрированные и подвергнуты централизации. Стабильность контактов и долговременных регламентов взаимодействия КБ и групп исполнителей, локализованных в пределах производственных цехов и корпоративных служб, обуславливают формирование устойчивых традиций сотрудничества, суммирование и плодотворное использование их накопленного годами научно-технического потенциала.

Подразделение обеспечения технологичности изделий должно быть организационно независимым, оценивать работу конструктора в конце каждого этапа, закрытие которого будет зависеть от вынесенного его специалистами решения. Все стратегические задачи, а также задания тактического и оперативного управления технологичностью конструкций радиоэлектронных изделий и планируемые промежуточные и достигнутые показатели по ним должны контролироваться подразделением обеспечения технологичности. Наконец, работы по совершенствованию структуры и анализу эффективности работы самой системы управления технологичностью также координируются специалистами этого подразделения.

Подразделение обеспечения технологичности изделий решает, опираясь на свой кадровый потенциал и материальные ресурсы, следующие виды задач:

- четкая организация и эффективное управление процессами отработки РЭС на технологичность их конструкции с учетом специфики возникающих проблем в системе на стадиях конструирования и технологической подготовки производства;

- проведение нормоконтроля и экспертизы новых проектов изделий на технологичность силами коллективов экспертов, представляющих интересы разработчиков и производителей (конструкторов и технологов);

- учет опыта и инженерных решений в аналогах изделий других производителей для включения в разработки РЭС предприятия в качестве заимствованных составных частей или отдельных экономичных и технологичных решений;

- создание единой автоматизированной системы с базой данных по конструкторско-технологическим решениям, освоенным предприятием, для использования в качестве базовых элементов унификации и типизации в новых проектных решениях;

- учет модернизационного потенциала высокотехнологичных конструкций изделий для быстрой адаптации к потребностям изменяющегося рынка и выявление направлений внесения в изделия инженерных изменений;

- разработка нормативно-методических материалов и технологических требований предприятия-изготовителя к деталям и сборочным единицам с последующим учетом их при проектировании РЭС;

- использование методики функционально-стоимостного анализа серийных сборочных единиц и деталей для определения излишних затрат, направлений снижения ресурсоемкости, улучшения качества и технологичности изделий;

- проведение необходимых расчетов по оценке и прогнозированию технологичности по всем проектируемым изделиям, разработка нормативных значений показателей в виде таблиц, номограмм, подготовка и реализация методик «экспресс-анализа» составных частей изделий на технологичность.

Заключение. Организационная структура системы управления комплексом задач по обеспечению технологичности изделий на предприятиях радиоэлектроники требует тщательного выбора количества и структуры организационных звеньев. В зависимости от объемов работ, специфики выполняемых функций, конструктивно-технологической сложности самих изделий и с учетом стадии жизненного цикла организационная структура должна соответствовать тенденциям дифференциации процессов управления.

Предлагаемая матричная схема организации структуры системы управления наиболее приспособлена для решения стратегических и тактических задач обеспечения технологичности РЭС, так как отвечает новым факторам, связанным с расширением внешних и внутренних горизонтальных связей на предприятии. Схема позволяет правильно распределить функции, обязанности, ответственность и полномочия исполнителей служб отработки изделий на технологичность.

Рекомендуется формирование подразделения обеспечения технологичности изделий как важной составной части организационной структуры системы управления с приданием ему независимых функций по учету, контролю, регулированию и координации всех заинтересованных подразделений и служб предприятия, решающих задачи сокращения излишних затрат на этапах проектирования, освоения и производства РЭС.